Enunciado

O íon perclorato, C l O 4 - , é descrito por estruturas de ressonância. (a) Desenhe as estruturas de ressonância que contribuem para o híbrido de ressonância, e com apoio em argumentos que envolvam cargas formais, identifique as estruturas mais prováveis. (b) O comprimento médio de uma ligação C l = O dupla é 140   p m . O comprimento da ligação Cl-O do íon perclorato é, experimentalmente, 144   p m para todas as quatro ligações. Identifique as estruturas mais prováveis do íon perclorato a partir desse dado experimental. (c) Qual é o número de oxidação do cloro no íon perclorato? Use o número de oxidação para identificar a estrutura de Lewis mais provável. Suponha que os pares isolados pertencem ao átomo a que eles estão ligados, mas que todos os elétrons partilhados de ligações pertencem ao átomo do elemento mais eletronegativo. (d) Será que essas três maneiras de atacar o problema dão resultados coerentes? Justifique sua opinião.

Passo 1

  1. Oi galerinha! Tudo bom? O item a pede as estruturas de Lewis que contribuem para o híbrido de ressonância da estrutura do perclorato, C l O 4 -
  2. Bem, o enunciado nos pede para usar o argumento de cargas formais para identificar as estruturas mais prováveis.

    Para montar a estrutura de Lewis, o C l é átomo central. E ele está ligado a 4   O , onde cada um precisa fazer duas ligações.

    Como a carga total é - 1 e a estrutura mais provável é a que tem os átomos com carga formal mais próximas de zero, teremos as seguintes estruturas.

    Além dessas estruturas, podemos pensar que a carga negativa pode estar presente no átomo central. Então, temos a quinta estrutura de ressonância.

    Mas essa é menos estável, pois a carga negativa ficou com o claro.

    Passo 2

  3. Bem, no item b temos duas informações importantes:
  4. Uma ligação Cl=O em geral tem comprimento de ligação de 140 pm.

    A ligação Cl-O no perclorato tem 144 pm.

    Pela teoria, o efeito da ressonância no comprimento de ligação é mais próxima do comprimento da ligação dupla. Sabendo disso, as estruturas que se encaixariam nesse caso, seriam as com maior número de ligações duplas. Logo, com 3 ligações duplas, ou seja, as mesmas do item a.

    A estrutura com 4 ligações duplas tem comprimento muito próximo do esperado. Então, podemos dizer que também serve.

    Passo 3

  5. Para calcular o N O X do cloro, temos que lembrar o oxigênio ligado a um elemento tem N O X = - 2 . Calculando do cloro no perclorato:
  6. N O X C l = 4 - 2 - 1 = + 7

    As estruturas de ressonância mais condisentes com este nox e o que nos é dito pelo enunciado seria justamente com 4 ligações simples, como é mostrado no esquema.

    Passo 4

  7. Temos que responder a seguinte pergunta: Os resultados obtidos nos itens anteriores são coerente?

Na verdade, no item c, estamos considerando as ligações como se fossem ligações iônicas, para obedecer o que foi dito no enunciado. Portanto, isso não corresponde a realidade, o que nos diz não ser coerente.

Resposta

(a)

(b)

(c) +7

(d) Não são coerentes

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