Sabendo que, nos ácidos oxigenados (fórmula-base: HxEOy ), os átomos de H ionizáveis estão ligados a átomos de O , formando grupos - OH e que todos os átomos de O estão ligados ao átomo de E , escreva as fórmulas estruturais dos ácidos a seguir:
e)
;
e)
Passo 1
O enunciado pede: escrever a fórmula estrutural do ácido
.\n
Informações dadas e relevantes:
tem fórmula do tipo
(ácidos oxigenados), em que:
são os átomos ionizáveis ligados a oxigênio formando grupos
;\n
todos os átomos de estão ligados ao átomo central
.\n
Para o caso específico: ,
(nitrogênio) e
.
Informações dadas e relevantes:
todos os átomos de
Para o caso específico:
Passo 2
Regra básica (explicada devagarinho): nos oxiácidos
- cada átomo de
ionizável aparece como um grupo hidroxila ligado a um oxigênio;\n - todos os átomos de oxigênio ligam-se ao átomo central
.\n
Aplicando ao nosso caso: como, haverá exatamente um grupo . Como , os dois oxigênios devem estar ligados ao nitrogênio . Portanto a conectividade é, em termos de ligações entre átomos: (ou seja, um oxigênio com ligado e o outro oxigênio também ligado ao ).
Passo 3
Agora precisamos decidir como ligar esses oxigênios ao nitrogênio respeitando a regra do octeto e as valências:\n
- Nitrogênio (
) tem 5 elétrons de valência e costuma formar 3 ligações (ou combinações que somem 3 pares de ligações) para completar o octeto.\n - Oxigênio (
) tem 6 elétrons de valência e costuma formar 2 ligações (para completar o octeto).\n
Temos duas opções óbvias de distribuir ligações entree os dois : ligar ambos por ligações simples, ou fazer uma dupla e uma simples. Se fizermos ambas simples, o nitrogênio teria somente duas ligações com oxigênios (mais nenhuma outra ligação), o que deixa o octeto incompleto sem acumular cargas formais compatíveis; a opção correta e usual para é fazer uma ligação dupla entre e um dos e uma ligação simples entre e o outro (o que será a hidroxila ). Isso garante que o nitrogênio alcance o octeto com um par isolado.\n
Desenho da conectividade final:, que costuma ser escrito de forma compacta como .
Passo 4
Verificação por cargas formais (para ter certeza e aprender a checar na prova): use a fórmula\n
Calcule para cada átomo na estrutura
:
- Para o oxigênio duplamente ligado (
ligado por uma ligação dupla a ): tem elétrons não ligados (dois pares) e faz ligações (4 elétrons ligados). Então\n - Para o oxigênio da hidroxila (
): tem elétrons não ligados e faz ligações (uma com e outra com ), total de elétrons ligados. Então\n - Para o nitrogênio (
): tem elétrons não ligados (um par solitário) e participa de ligações (uma dupla = 2 pares com um oxigênio e uma simples = 1 par com o outro oxigênio), total de elétrons ligados. Então\n
Todas as cargas formais são zero, a molécula fica neutra e o octeto está satisfeito — sinal de que a estrutura está correta.
Passo 5
Observação sobre ressonância (útil para a prova): embora a representação
seja a forma canônica simples, existe contribuição de ressonância em que a dupla ligação pode ser deslocada entre os dois oxigênios (isto apenas distribui densidade eletrônica; a conectividade
permanece). Para a maioria dos exercícios de escrita de fórmulas estruturais basta desenhar a forma principal
.