A química dos cianatos é muito importante em química inorgânica devido à sua estrutura química. Desenhe as estruturas de ressonância e o híbrido de ressonância. Justifique qual é a estrutura de ressonância que mais contribui ao híbrido de ressonância para o íon cianato (
).
Passo 1
Estamos tratando do íon cianato
. O conteúdo é repassar as estruturas de ressonância (formas canônicas) do íon, depois desenhar seu híbrido de ressonância e, por fim, justificar qual forma canônica contribui mais para o híbrido. Para isso usaremos as regras de estruturas de Lewis, formalismos de carga formal e noções de estabilidade (carga em átomo mais eletronegativo, manutenção de octeto).
Passo 2
As duas principais estruturas de ressonância que satisfazem o octeto em todos os átomos e carregam uma carga
são:
e
Passo 3
O híbrido de ressonância combina essas duas formas, de modo que
- a ligação N–C fica com ordem aproximada
(entre dupla e tripla), - a ligação C–O fica com ordem aproximada
(entre simples e dupla), - a carga
fica parcialmente sobre o oxigênio e parcialmente sobre o nitrogênio ( em ambos).
Em linguagem descritiva:
“O híbrido apresenta N–C com ligação intermediária entre dupla e tripla (ordem 2,5), C–O intermediária entre simples e dupla (ordem 1,5), e cargas parciaisrepartidas em O e em N.”
Passo 4
Para decidir qual estrutura contribui mais, comparamos:
- Em
a carga negativa está no oxigênio (átomo mais eletronegativo) e todos têm octeto completo. - Em
a carga negativa recai no nitrogênio (menor eletronegatividade), embora também preserve o octeto.
Resposta
As estruturas de ressonância do íon cianato são
o híbrido resultante apresenta ligações com ordem 2,5 (N–C) e 1,5 (C–O) e carga
repartida em N e O. A forma que mais contribui para o híbrido é
pois concentra a carga negativa no oxigênio, que é o átomo mais eletronegativo, tornando-se portanto a estrutura canônica mais estável.