Soluções Semana 180

A melhor maneira de comparar o ângulo de ligação é desenhar as estruturas de Lewis e aplicar o modelo VSEPR. Podemos facilmente concluir que o ângulo de ligação O – N – O é 120° em NO3- e é trigonal planar. O ângulo de ligação no nitrito é ligeiramente menor que 120°, pois tem uma estrutura angular com um par de elétrons isolado no N central, conforme mostrado abaixo:

NO2 tem uma estrutura de Lewis semelhante ao NO2-  mas NO2 é um radical livre com um elétron desemparelhado, o que torna o ângulo de ligação maior em 120°, pois a repulsão fornecida pelo único elétron aos pares de ligação é menor do que aquele fornecido pelo par de ligação N – O com uma ordem de ligação média de 1,5. O ângulo real de ligação é 134°.

N2O4, o dímero de duas moléculas de NO2, tem uma estrutura plana, conforme mostrado abaixo, então o ângulo de ligação é esperado ser em torno de 120°. Mais especificamente, deve ser ligeiramente maior que 120°, pois a ordem de ligação média de N – O em N2O4 é 1,5, a repulsão entre as duas ligações N – O é maior do que aquela entre a ligação simples N – O e N – N. O ângulo real de ligação é 126°

INTERMEDIÁRIO

Qual molécula tem a ligação carbono-nitrogênio mais curta?

(A) HCNO

(B) HNCO

(C) H3CNO

(D) H3CNO2

Solução:

Desenhar estruturas de Lewis é a chave para resolver este problema.
A) O HCNO possui uma estrutura de ressonância com ligação tripla entre C e N e outra com ligação dupla ligações entre C=N e N=O. A estrutura de ressonância de ligação tripla é mais favorável, uma vez que o a carga formal negativa está no oxigênio, o elemento mais eletronegativo.
B) HNCO tem uma estrutura de ressonância com uma ligação tripla entre N e C, mas uma estrutura muito mais estável se forma quando há uma ligação dupla entre N = C e também C = O ( par de elétrons isolado em N).
C) H3CNO é mais estável com um par de elétrons isolado em nitrogênio e uma ligação dupla entre N=O. Pode haver ser apenas uma ligação simples entre C e N, uma vez que C já possui três ligações com o hidrogênio e só pode formar Mais 1 ligação sem expandir seu octeto.
D) Semelhante ao acima, C só pode formar uma ligação simples com N, uma vez que C não pode exceder 4 ligações.

                                                                                                                                      HCNO

O FNNF possui dois isômeros, cis e trans, com estruturas de Lewis mostradas abaixo:

Como os isômeros geométricos de alcenos com ligação dupla C=C, o isômero com ambos os átomos de F no mesmo lado de N = N é chamado cis, enquanto outro com dois átomos de F em lados diferentes é chamado trans. Portanto, [A] é uma afirmação correta. Existem três domínios de elétrons em torno de cada nitrogênio, prevê-se que ambos os isômeros tenham um geometria trigonal planar para cada nitrogênio, portanto, [B] também é uma afirmação correta. Comparado ao N2F4 com uma única ligação N – N, a ligação N = N em N2F2 é supostamente mais curta, então, [C] é uma afirmação incorreta. Uma estrutura de Lewis razoável do isômero estrutural do N2F2 é mostrada abaixo. Como existem cargas formais em ambos os N, é menos estável do que os dois isômeros geométricos acima sem carga formal. [D] é uma afirmação correta.