O óxido nítrico, NO, é um poluente atmosférico formado como subproduto da combustão de combustíveis fósseis que, quando inalado, interage com o ferro da hemoglobina,
diminuindo sua capacidade para transportar oxigênio. Com relação à molécula do óxido
poluente, assinale a alternativa INCORRETA.
a) Os átomos dessa molécula possuem um total de 11 elétrons na camada de valência.
b) Apresenta momento dipolar igual a zero.
c) Não é possível desenhar uma estrutura de Lewis que obedeça à regra do octeto.
d) É paramagnética, pois possui um elétron não emparelhado.
e) É um composto covalente binário com geometria linear.
Resposta
B
obs: não consegui entender as alternativas
!
Última edição: Jigsaw (Dom 24 Jul, 2022 08:34). Total de 1 vez.
Razão:readequação do título (regra 4)
Para resolver este exercício, podemos utilizar o Método de Lewis-Langmuir, que já apresentei anteriormente neste fórum!!!!!!!!
As ligações químicas entre átomos, íons ou entre íons e moléculas ocorrem com o intuito universal de reduzir ao máximo a energia do Sistema analisado/avaliado!!!!!!!!!
Um mínimo de energia possível implica em máxima estabilidade possível de Sistema e isto vale para toda a Natureza, quer seja na Química, na Física, na Geologia, Biologia, etc!!!!!!!!
A Natureza sempre "busca" por situações de maior estabilidade, ou seja, menor energia e maior equilíbrio!!!!!!!!!!
Nos sistemas biológicos, mais complexos, entretanto, esta maior estabilidade e alcance de equilíbrio de muitas reações químicas nos organismos pode ser fatal, pois as enzimas e demais proteínas precisam ter suas formações priorizadas para a sobrevivência do indivíduo, sendo que a tendência natural de muitas reações é justamente o de alcançar o equilíbrio, indo contra a proteção de tais enzimas e proteínas, indo contra a sobrevivência do ser vivo!!!!!!!!
Em outras palavras, o estado de equilíbrio químico para muitas de nossas reações metabólicas pode ser um problema, de modo que um estado de menor energia poderia ser fatal a nós e a outros seres vivos!!!!!!!!
É por isso que nos alimentamos!!!!!!!!!
Através dos alimentos, fornecemos energia para que reações metabólicas que devem funcionar fora do equilíbrio químico permaneçam sem entrar em estado de equilíbrio, fornecendo assim as enzimas e demais proteínas para manutenção do organismo!!!!!!!!!
No entanto, veja que a ingestão de alimentos é algo não espontâneo, ou seja, para o organismo sobreviver necessita de interferência externa. O espontâneo e sem qualquer interferência, é a condução para a morte e estado de equilíbrio e menor energia!!!!!!!!!
Voltando ao tópico, coloquei todas estas informações para dizer que as ligações químicas ocorrem justamente para estabilizar energicamente o sistema formado pelos átomos interagentes!!!!!!!!!
Existe uma "ilha" de relativa estabilidade energética formada pelo Gases Nobres!!!!!!!!!
O Método de Lewis Langmuir parte do pressuposto de que os átomos interagentes de um sistema buscarão estabilidade energética através do alcance da configuração eletrônica de um gás nobre!!!!!!!!!
Sendo assim, imaginemos que, ao invés do NO, tivéssemos átomos dos respectivos gases nobres de seus períodos: para o nitrogênio, teríamos o neônio e para o oxigênio também teríamos o neônio!!!!!!!!!
Ao invés de um único átomo de nitrogênio e um único átomo de oxigênio, teríamos 2 átomos de neônio em nosso sistema!!!!!!!!
Veja que o neônio possui uma configuração com 8 elétrons de valência cada átomo, de modo que o arranjo total de elétrons de valência ("reacionais") do sistema formado por 2 átomos de neônio seria de:
[tex3]N(valência-Ne) = 8\frac {elétrons} {átomo}*2 átomos = 16 elétrons(valência)[/tex3]
Retornemos agora ao NO, com 5 elétrons de valência para o nitrogênio e 6 elétrons de valência para o oxigênio:
[tex3]N(valência-NO) = 5\frac {elétrons} {átomo}N*1átomoN + 6\frac {elétrons} {átomo}O*1átomoO = 11 elétrons(valência)[/tex3]
Comparando o sistema hipotético de 2 átomos de neônio, estáveis energeticamente, com o sistema real da molécula de NO, temos 16 elétrons de valência para o primeiro caso contra 11 elétrons de valência para o segundo!!!!!!!!!!
Esses números permitem concluir que, se pudéssemos adicionar externamente e de alguma maneira, 5 elétrons adicionais ao sistema de NO, o mesmo ficaria com a desejada configuração de gás nobre do sistema Neônio, ou seja, os 16 elétrons da primeira configuração!!!!!!!!!!
Tal adição de 5 elétrons externos, se fosse possível de alguma maneira, traria considerável estabilidade ao sistema como um todo, com um nível de liberação de energia que só não seria maior devido à falta de mais prótons no núcleo de cada átomo (e nêutrons) para estabilizar ainda mais o arranjo!!!!!!!!
Lembrando que nitrogênio e oxigênio são elementos que possuem duas das grandes afinidades eletrônicas da Tabela Periódica, afinidade esta que vai reduzindo após cada adição de um elétron ao átomo, formando novas espécies carregadas eletricamente, e se aproximando de zero à medida que a blindagem do núcleo aos elétrons internos se torna maior e os elétrons externos ficam mais fracamente ligados ao núcleo!!!!!!!!!
Em dado momento, a repulsão entre os elétrons prevalece, a própria repulsão entre íons carregados negativamente se sobrepõe à estabilização eletrônica e estes elétrons podem ser ejetados de modo a readquirirmos os átomos originais!!!!!!!!!
Com a adição de 5 elétrons ao sistema NO, de alguma maneira hipotética, teríamos 2 espécies de maior estabilidade, a saber:
[tex3]N^{3-}/ O^{2-}[/tex3]
Comparadas ao nitrogênio atômico e ao oxigênio atômico, estes ânions acima apresentam maior estabilidade (menor energia global) e também maior estabilidade ao sistema!!!!!!!!!
Sua estabilidade, no entanto, só não é maior ao ponto de encontrarmos isto no cotidiano de laboratório ou no dia-a-dia, pois se tratam de espécies eletricamente carregadas, com mesma carga, que se repelem entre si e buscam rapidamente interagir com qualquer matéria para neutralizar as cargas!!!!!!!!!!
Mas se tivéssemos, hipoteticamente, como isolá-las do resto da matéria, de algum modo, seriam mais estáveis do que seus equivalentes atômicos!!!!!!!!!!
Não por acaso, espécies bizarras para nós podem ser comuns em ambiente de quase vácuo, como ocorre nos estudos de Astroquímica, que estuda a Química de ambientes interplanetários, interestelares, etc!!!!!!!!!!!
Porém, veja que falamos de uma situação hipotética, de "pegar do nada" 5 elétrons quaisquer e "jogar" nos átomos de N e O para estabilizá-los através dos ânions mencionados!!!!!!!!!
Na prática (pelo menos no planeta, e não no espaço de quase vácuo), isto não é possível!!!!!!!!!!!!
Mas então, se os átomos de nitrogênio e oxigênio não podem conseguir 3 e 2 elétrons respectivamente, para se estabilizar, totalizando os 16 elétrons da configuração mais estável, que dizer então que estes átomos não podem obter nenhuma estabilidade energética adicional que se equipare ao sistema hipotético de ânions e à configuração dos átomos de neônio, gás nobre??????????
Podem sim. Podem obter a configuração de gás nobre e de maior estabilidade possível, comparável à dos ânions, mas com a vantagem do equilíbrio eletrônico!!!!!!!!!!!
O truque da Natureza para esta situação consiste justamente no compartilhamento de elétrons de valência entre os átomos de nitrogênio e oxigênio, com estes elétrons não pertencendo especificamente nem ao nitrogênio e nem ao oxigênio, mas sim ao conjunto deles (os átomos de nitrogênio e oxigênio) como um todo, ou seja, a uma nova espécie diferente do nitrogênio e igualmente diferente do oxigênio, mas sim a combinação deles. Daqui obtemos o conceito de Ligação Covalente!!!!!!!!!
Na Ligação Covalente, ao invés de tentarmos juntar artificialmente ao sistema um total de 5 elétrons para conferir estabilidade ao sistema como um todo, iremos "trabalhar com o que tem", ou seja, tomarmos 5 elétrons (do total de 11, de valência, do sistema) para estabilizar o arranjo via ligação covalente!!!!!!!!!
Trocando em miúdos, obtemos um total de 5 elétrons em ligações covalentes pela diferença entre os elétrons de valência do Sistema Neônio e os elétrons de valência do Sistema NO:
[tex3]N(elétrons-em-ligação) = N(valência-Ne) - N(valência-NO) = 16 elétrons - 11elétrons = 5 elétrons(ligação)[/tex3]
Cada ligação covalente é constituída, isoladamente, por 2 elétrons compartilhados entre átomos, de modo que o total de ligações presentes no NO é dado por:
[tex3]L = \frac {N(elétrons-em-ligação} {2 \frac {elétrons} {ligação}} = \frac {5 elétrons} {2 \frac {elétrons} {ligação}} = 2,5 ligações[/tex3]
Obtivemos um valor fracionário porque o número de elétrons envolvidos em ligação covalente é ÍMPAR, sendo que as ligações covalente ocorrem aos PARES!!!!!!!!!
Como não existe "meia-ligação" à luz de teorias como Teoria dos Elétrons de Valência (TEV), devemos "isolar" um elétron e considerar que os quatro demais efetivamente participam das ligações, o que nos dá, pela equação acima, anterior, um total de 2 ligações covalentes, ao invés de 2,5!!!!!!!!
Agora, você pode ir para o papel e escrever uma dupla ligação entre os átomos, ou seja, "N=O"!!!!!!!!!
Temos 2 ligações covalentes, como calculado, e agora precisamos completar a estrutura com os demais elétrons de valência (para completar os 11)!!!!!!!!
Temos 4 elétrons na ligação. Podemos colocar mais 4 elétrons não-compartilhados no oxigênio, estabilizando-o!!!!!!!!!
Faltam 3 elétrons!!!!!!!!!
Coloca-se mais dois (um par) de elétrons não-compartilhados no nitrogênio e o último elétron, solitário e já previsto nos cálculos acima, completa a estabilização do nitrogênio, completando a estrutura!!!!!!!!!!!
Apesar de certa estabilidade do sistema NO, o efeito adicional de estabilização provocado pelo emparelhamento de elétrons segundo o Princípio da Exclusão de Pauli, faz com que o único elétron desemparelhado e "solitário" do NO busque um efeito adicional de estabilidade!!!!!!!!
Não por acaso, o NO combina-se facilmente com outro átomo de oxigênio para formar o dióxido de nitrogênio!!!!!!!!
Vamos às alternativas:
a) De fato, os átomos do NO possuem 11 elétrons de valência, como visto acima. VERDADEIRO!!!!!!!!
b) Espécies com momento de dipolo igual a zero são justamente aquelas cujos átomos compartilham elétrons em igual frequência ou intensidade média, um em relação ao outro, ou quando há diferença entre eles, mas a soma dos momentos de várias ligações da molécula totalizam um momento global igual a zero, devido sua geometria. E isso só é conseguido em espécies com átomos iguais, como H2, F2, Cl2, N2, O2, etc, ou em casos como o CCl4, em que o momento dipolar de cada ligação C-Cl difere de zero, mas como se trata de uma grandeza vetorial, depende também de direção e sentido, além de módulo, totalizando zero devido ao arranjo tetraédrico!!!!!!!!!!
Para o NO, como são átomos diferentes, o momento de dipolo difere de zero e o arranjo linear em nada contribui para atenuar essa diferença. Portanto, FALSA!!!!!!!!!!
c) De fato, o oxigênio estabiliza-se no octeto (4 elétrons não-compartilhados e 4 compartilhados em ligação), mas o nitrogênio fica deficitário em um elétron (temos 2 elétrons não compartilhados, 4 elétrons compartilhados em ligação e 1 elétron não compartilhado e desemparelhado), totalizando 7 elétrons na esfera de ligação do nitrogênio!!!!!!!!!
E esse déficit fica evidenciado na tentativa de esboçar uma estrutura de Lewis, como quando sugeri fazê-lo ao escrever no papel a estrutura de "N=O"!!!!!!!!!
A estrutura de Lewis só ficaria completa para um segundo oxigênio, para formar o dióxido de nitrogênio!!!!!!!!
Logo, VERDADEIRO!!!!!!!!!!
d) Como já vimos, possui 1 elétron desemparelhado no nitrogênio, de fato. Paramagnético. VERDADEIRO!!!!!!!!
e) Sim, é binário, com um átomo de cada e, por ser binário, só pode ser linear. VERRDADEIRO!!!!!!!!!
Considere as equações que representam as
reações utilizadas na obtenção do ácido nítrico:
I. 4NH3 + 5O2 4NO + 6 H2O
II. 2NO + O2 2NO2
III. 3NO2 + H2O 2HNO3 + NO
Calcule a massa de amônia...
Última msg
jaohenriq321 ,
Considere as equações que representam as reações utilizadas na obtenção do ácido nítrico:
I. 4\ NH_3 + 5\ O_2\rightarrow 4\ NO + 6\ H_2O (x3)
II. 2\ NO + O_2 \rightarrow 2\ NO_2...
7 – Uma fábrica de ácido nítrico consome diariamente 56,6 x 10 3 m 3 de amoníaco, medidos nas condições normais de pressão e temperatura. O processo usado pode ser descrito...
A figura abaixo ilustra as estabilidades relativas das espécies que apresentam estado de oxidação +2 e +4 dos elementos da mesma família: carbono, silício, germânio, estanho e chumbo.
As...
Última msg
Lars , eu não entendi muito bem a sua dúvida mas vou tentar responde-la:
De acordo com o gráfico, o elemento carbono tem maior facilidade em transformar-se em cátion com carga +4 (mais estável) ,...
Por favor algém me explica!!!
se eu pegar o Ba e ligar por ionização ao O dá oxido de bário, ok.
mas fazendo o cruzamento fica: Ba+2 O-2 = Ba2O2, certo?
mas pela lei de lewis fica: só 1 Ba e só 1 O...
A figura mostra duas etapas de desidratação de um óxido hidratado. A primeira etapa é realizada em uma faixa de temperatura compreendida entre 25 ºC e 250 ºC. A segunda etapa é realizada em uma faixa...
Última msg
ÁguiaB ,
Em Química Inorgânica, por exemplo, o que vai determinar se as moléculas de água farão uma interação de hidrogênio ou uma ligação covalente é a relação carga/raio do cátion do sal ou do...
