Quantas ligações
e quantas ligações
existem em
(b)
?
(b)
Passo 1
O enunciado pergunta quantas ligações
e quantas ligações
existem na molécula
. Informação direta do enunciado: a fórmula molecular é
. O objetivo é obter o número total de ligações
e o número total de ligações
presentes na estrutura (considerando a estrutura real/resonante da molécula).
Passo 2
Primeiro passo prático: contar elétrons de valência para montar estruturas de Lewis. Cada nitrogênio tem
elétrons de valência e o oxigênio tem
. Então o total de elétrons de valência é
Vou usar esses
elétrons para distribuir ligações e pares isolados, buscando respeitar octetos e obter menores cargas formais possíveis.
Passo 3
Montagem das conectividades possíveis: a conectividade mais razoável para
é linear com os átomos na ordem
(a outra possibilidade
é menos favorável). Vou desenhar estruturas de Lewis plausíveis para
.
Duas estruturas-resonância importantes são:
Vou verificar formalmente cada uma (octetos e cargas formais) para saber qual contribui mais, mas o objetivo principal aqui é ver como as ligações (simples, duplas, triplas) aparecem.
Passo 4
Definição e regra prática que usamos para contar
e
:
- Uma ligação simples tem exatamente uma ligação
. - Uma ligação dupla tem uma ligação
e uma ligação . - Uma ligação tripla tem uma ligação
e duas ligações .
Exemplos rápidos para fixar:
-
(simples) ligação , . -
(dupla) , . -
(tripla) , .
Logo, para saber o total de
e
em
basta identificar quantas ligações simples/duplas/triplas existem entre os átomos na (ou nas) estruturas importantes.
Passo 5
Análise das estruturas-resonância e suas ligações (contando ligações entre pares de átomos):
- Estrutura
:
- Entre o primeiro e o segundo nitrogênio: ligação tripla
+ . - Entre o segundo nitrogênio e o oxigênio: ligação simples
+ .
Total nesta estrutura:s ; s .
- Estrutura
:
- Entre o primeiro e o segundo nitrogênio: ligação dupla
+ . - Entre o segundo nitrogênio e o oxigênio: ligação dupla
+ .
Total nesta estrutura:s ; s .
Observação importante: embora as cargas formais e a contribuição relativa das ressonâncias sejam diferentes (por exemplo, a ressonância que coloca carga negativa no oxigênio geralmente é mais estável), em ambas as ressonâncias o número total de ligações
é
e o número total de ligações
é
. Ou seja, o total de
e
não muda entre as principais formas de ressonância.
Passo 6
Interpretação física e conclusão didática (por que o número é inteiro e bem definido):
- Cada ligação entre dois átomos contém exatamente uma componente
. A molécula tem justamente duas conexões interatômicas (N–N e N–O), portanto há sempre ligantes . - As ligações múltiplas (duplas ou triplas) adicionam orbitais
extras; somando as contribuições de todas as ligações da molécula (em qualquer estrutura-resonante representativa) obtém-se ligações .
Então, independentemente de qual ressonância se privilegie, a contagem total dá o mesmo resultado para
e
.