4- Qual dos seguintes compostos deve ser esperada a menor distancia de ligação entre os átomos de enxofre e oxigênio, \mathrm{SO}_{3} ou \mathrm{SO}_{3}{ }^{2-} ?. Explique sua resposta.

Passo 1

O enunciado pergunta qual composto apresenta menor distância de ligação S–O: o trióxido de enxofre, \mathrm{SO}_{3}, ou o ânion sulfito, \mathrm{SO}_{3}^{2-}. Para responder, vamos recorrer ao conceito de ordem de ligação obtida por ressonância e à relação inversa entre ordem de ligação e comprimento de ligação.

Passo 2

No \mathrm{SO}_{3} neutro, o enxofre forma três ligações duplas equivalentes com oxigênios. Seus estados de ressonância mostram sempre três ligações \mathrm{S=O}. Portanto, a ordem de ligação em cada S–O é
\text{ordem de ligação em }\mathrm{SO}_{3} = 2.çã

Passo 3

No ânion \mathrm{SO}_{3}^{2-} (íon sulfito), existem três estruturas de ressonância em que o enxofre faz uma ligação dupla com um oxigênio e duas ligações simples com os outros dois, carregando a carga negativa nesses átomos. O número total de ligações S–O (contando cada ressonância) é 4 (uma dupla conta como 2), distribuídas em 3 ligações. A ordem média de ligação é
\text{ordem de ligação em }\mathrm{SO}_{3}^{2-} = \frac{2 + 1 + 1}{3} = \frac{4}{3} \approx 1,33.çã

Passo 4

Sabemos que, em geral, quanto maior a ordem de ligação, mais forte e mais curta ela é. Assim, comparando
2\quad\text{(em \(\mathrm{SO}_{3}\))}\quad\text{vs.}\quad1,33\quad\text{(em \(\mathrm{SO}_{3}^{2-}\))},
a ligação S–O em \mathrm{SO}_{3} é mais curta.

Resposta

A menor distância de ligação S–O é esperada em \mathrm{SO}_{3}, pois sua ordem de ligação é 2, maior do que os 1,33 do ânion sulfito.

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