O óxido nítrico, NO, é normalmente veiculado pela mídia como um indesejável poluente do meio ambiente. Sabe-se, entretanto, que esta substância é, também, essencial nas atividades digestivas, na regulação da pressão sangüínea e na defesa bacterial, ocorrendo naturalmente em diversos tipos de células do corpo humano. Com relação às ligações químicas presentes na molécula do óxido nítrico, é correto afirmar que:
a) são predominantemente iônicas, resultando em uma espécie química apolar.
b) são covalentes apolares, e a molécula do NO é polar.
c) satisfazem à regra do octeto, e o número de oxidação do nitrogênio é +2.
d) são covalentes polares, e a molécula do NO possui momento de dipolo (
).
a) são predominantemente iônicas, resultando em uma espécie química apolar.
b) são covalentes apolares, e a molécula do NO é polar.
c) satisfazem à regra do octeto, e o número de oxidação do nitrogênio é +2.
d) são covalentes polares, e a molécula do NO possui momento de dipolo (
Passo 1
O enunciado pergunta qual das alternativas sobre as ligações e a polaridade da molécula de óxido nítrico (NO) está correta. As informações implicadas no enunciado:
- A molécula considerada é o monóxido de nitrogênio,
(espécie neutra). - As alternativas tratam de: tipo de ligação (iônica ou covalente), polaridade da ligação e da molécula, satisfação da regra do octeto e número de oxidação do nitrogênio.
O objetivo é decidir qual alternativa (a), (b), (c) ou (d) é correta.
Passo 2
Contagem de elétrons de valência e construção da estrutura de Lewis (passo a passo didático).
- Número de elétrons de valência de
: . - Número de elétrons de valência de
: . - Total para a molécula neutra
: elétrons de valência.
Esse número é ímpar (
), então não é possível dar um octeto completo e emparelhar todos os elétrons entre os átomos; inevitavelmente haverá um elétron desemparelhado na estrutura de Lewis. Isso já é um indício importante sobre a regra do octeto: ela não poderá ser plenamente satisfeita para ambos os átomos ao mesmo tempo.
Passo 3
Montagem explícita de uma estrutura de Lewis que minimize cargas formais (muito usada na prova).
- Tentar uma ligação dupla
consome elétrons (duas ligações pares). - Restam
elétrons para distribuir como pares isolados. - Colocando dois pares isolados (
elétrons) sobre o oxigênio completa o octeto do oxigênio (porque ele tem então 4 elétrons não-ligantes + 4 ligantes = 8). - Sobram
elétrons para o nitrogênio: colocam‑se como um par isolado (2 elétrons) e um elétron desemparelhado (1 elétron) sobre o nitrogênio.
Resumo da configuração eletrônica local (contando elétrons ao redor de cada átomo):
- Oxigênio: duas ligações (dupla) + dois pares isolados →
elétrons (octeto satisfeito). - Nitrogênio: ligação dupla + um par isolado + um elétron desemparelhado →
elétrons (octeto NÃO satisfeito para o nitrogênio).
Cálculo das cargas formais para verificar se a estrutura é razoável:
- Carga formal do oxigênio:
. - Carga formal do nitrogênio:
.
Ambos com carga formal zero: estrutura estável e coerente. Conclusão deste passo: a molécula tem um elétron desemparelhado e o nitrogênio não atinge o octeto — portanto a afirmativa “satisfazem à regra do octeto” é falsa.
Passo 4
Tipo de ligação: covalente ou iônica? Como decidir (explicação didática).
- Relembre: ligações iônicas tendem a ocorrer entre átomos com grande diferença de eletronegatividade; ligações covalentes ocorrem quando os átomos compartilham elétrons.
- Valores típicos de eletronegatividade (escala de Pauling):
, . - Diferença de eletronegatividade:
.
Interpretação prática:
indica uma ligação covalente com caráter polar (não é grande o suficiente para produzir uma ligação claramente iônica). Logo, as ligações em
são covalentes, e são polares porque o oxigênio atrai mais densidade eletrônica que o nitrogênio.
Passo 5
Polaridade da molécula (momento de dipolo).
-
é uma molécula diatômica heteronuclear (dois átomos diferentes), logo não há simetria que cancele qualquer separação de carga entre os dois átomos. - Como a ligação é covalente polar (oxigênio mais eletronegativo), existe uma diferença de densidade eletrônica que gera um dipolo do nitrogênio para o oxigênio.
- Portanto a molécula possui momento de dipolo diferente de zero:
. Em linguagem de prova: a molécula é polar.
Passo 6
Número de oxidação do nitrogênio em
(curta explicação).
- Regra prática: em compostos, o oxigênio costuma ter número de oxidação
(salvo exceções). - Para a molécula neutra
, a soma dos números de oxidação é zero. Seja o número de oxidação de :
Portanto o número de oxidação do nitrogênio em
é
. Observação: embora o número de oxidação seja
, a ligação continua covalente (números de oxidação não implicam necessariamente ligação iônica).
Passo 7
Comparação com as alternativas e conclusão final (explicando por que as demais estão erradas de forma direta):
- (a) “são predominantemente iônicas, resultando em uma espécie química apolar.” — Falso: a ligação não é predominantemente iônica (diferença de eletronegatividade pequena) e a molécula não é apolar.
- (b) “são covalentes apolares, e a molécula do NO é polar.” — Contradição: se as ligações fossem covalentes apolares, a molécula não teria dipolo; além disso, a ligação não é apolar (há diferença de eletronegatividade). Então falso.
- (c) “satisfazem à regra do octeto, e o número de oxidação do nitrogênio é +2.” — Metade verdade: o número de oxidação
é correto, mas a regra do octeto NÃO é satisfeita para o nitrogênio (há um elétron desemparelhado). Logo a alternativa é falsa. - (d) “são covalentes polares, e a molécula do NO possui momento de dipolo (
).” — Isso condiz com tudo que foi mostrado: ligação covalente com caráter polar (pela diferença de eletronegatividade) e molécula polar (momento de dipolo não nulo). Portanto (d) é a alternativa correta.
Resposta
d)