Dê a representação de Lewis para cada uma das seguintes espécies e indique se é uma ligação química iônica ou covalente.
e)
e)
Passo 1
O enunciado pede duas coisas para a espécie
:
- Dar a representação de Lewis (ou seja, mostrar onde estão as ligações e os pares de elétrons não-ligantes).
- Indicar se a(s) ligação(ões) são iônicas ou covalentes.
Informações dadas/ óbvias do enunciado:
- A fórmula molecular é
. - Isso significa que há
átomo de nitrogênio, átomo de oxigênio e átomos de hidrogênio.
A partir daqui vamos construir a estrutura passo a passo.
Passo 2
Relembrando a regra prática para montar estruturas de Lewis (passo a passo didático):
- Conte os elétrons de valência totais dos átomos.
- Escolha a conectividade (esqueleto): hidrogênio nunca é central; átomos menos eletropositivos normalmente ficam centrais.
- Faça ligações simples entre átomos para conectar a molécula (cada ligação simples usa 2 elétrons).
- Distribua os elétrons restantes como pares isolados (lone pairs) para completar o octeto (ou o dueto no caso do H).
- Calcule cargas formais para verificar se há necessidade de ligações múltiplas; escolha a estrutura com menores cargas formais.
Fórmula para carga formal (útil aqui):
onde
é o número de elétrons de valência do átomo livre,
é o número de elétrons não-ligantes (em pares) atribuídos ao átomo, e
é o número total de elétrons envolvidos em ligações ao redor do átomo.
Passo 3
Contagem de elétrons de valência para
:
Total de elétrons de valência:
Passo 4
Escolha do esqueleto (conectividade):
- Hidrogênios não são centrais, então cada H deve estar ligado a um átomo terminal.
- Entre N e O, o N costuma ser o átomo central em moléculas nitrogênio-oxigênio com hidrogênios, e também permite ligar dois H e o O.
Logo a conectividade razoável é: dois H ligados ao N, o N ligado ao O, e o O ligado a um H. Em forma linear de ligação:com mais um H ligado ao N (portanto N tem 3 ligações: duas a H e uma a O).
Passo 5
Colocando ligações simples e subtraindo elétrons usados:
- Ligações previstas:
(duas), (uma), (uma). Total = 4 ligações simples.
Cada ligação usa 2 elétrons, então elétrons usados em ligações:elétrons.
Elétrons restantes para distribuir como pares isolados:
Passo 6
Distribuindo os elétrons restantes para completar octetos/duetos:
- Hidrogênios já têm dueto (cada H participa de uma ligação): OK.
- Oxigênio tem atualmente 2 ligações (uma com N e uma com H), ou seja já tem 4 elétrons nas ligações e precisa de mais 4 elétrons para completar o octeto → coloca-se 2 pares isolados (4 elétrons) no O.
- Nitrogênio tem 3 ligações (duas com H e uma com O), ou seja 6 elétrons em ligações; precisa de mais 2 elétrons para completar o octeto → coloca-se 1 par isolado (2 elétrons) no N.
Isso consome exatamente os 6 elétrons que sobraram:para o O e para o N.
Passo 7
Escrevendo a representação de Lewis (mostrando pares isolados por dois-pontos). Vou apresentar uma forma linear clara com os pares não-ligantes:
onde o
tem um par isolado indicado por
e o
tem dois pares isolados indicados por
. Visualmente, a estrutura completa (com os dois H no N) fica:
(interpretando: N ligado a dois H e a O; N possui um par isolado; O ligado a N e a H e possui dois pares isolados.)
Passo 8
Cálculo rápido das cargas formais para checar a estabilidade da estrutura:
Use a fórmula da carga formal.
Use a fórmula da carga formal.
Para o nitrogênio (
):
; tem
elétrons (1 par) e participa de 3 ligações
elétrons.
Para o oxigênio (
):
; tem
elétrons (2 pares) e participa de 2 ligações
elétrons.
Hidrogênios têm carga formal zero (cada H tem 1 elétron em ligações,
,
,
:
).
Logo todas as cargas formais são zero — boa indicação de que a estrutura está correta e razoavelmente estável.
Logo todas as cargas formais são zero — boa indicação de que a estrutura está correta e razoavelmente estável.
Passo 9
Classificação da ligação (iônica ou covalente):
- Todas as ligações apresentadas (
, , ) são ligações covalentes (compartilhamento de pares de elétrons). - Não há transferência completa de elétrons característica de ligações iônicas.
- Observação adicional útil para prova: as ligações são covalentes, mas polares — especialmente a ligação
e são polarizadas em direção ao oxigênio, pois é mais eletronegativo que e que . Isso não as torna iônicas; são covalentes polares.
Resposta
Covalente (ligações covalentes, sendo
e
polares)