O carbono pode apresentar diferentes tipos de orbitais híbridos:
ou sp . Identifique cada uma segundo as características das ligações apresentadas pelo carbono na molécula:
Orbital
Orbital ___ sempre que o carbono esteja realizando apenas ligações simples;
Orbital ___ sempre que o carbono esteja realizando duas ligações duplas ou uma simples e outra tripla;
Orbital
Orbital ___ sempre que o carbono esteja realizando duas ligações duplas ou uma simples e outra tripla;
Passo 1
Vamos lá! O exercício fala sobre os diferentes orbitais híbridos do carbono:
,
e
. A gente vai precisar entender como essas misturas de orbitais influenciam nas ligações que o carbono forma nas moléculas. Basicamente, vamos identificar qual tipo de orbital híbrido o carbono usa em duas situações: quando ele faz só ligações simples e quando ele faz ligações duplas ou uma combinação de simples e triplas.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que são orbitais híbridos. O carbono tem quatro elétrons na camada de valência e pode formar quatro ligações. Para acomodar essas ligações, os orbitais atômicos (s e p) se combinam formando orbitais híbridos. Dependendo de como esses orbitais se misturam, temos diferentes tipos de hibridização:
-
: quando um orbital s se mistura com três orbitais p. -
: quando um orbital s se mistura com dois orbitais p. -
: quando um orbital s se mistura com um orbital p.
Passo 3
Agora, vamos ver como isso se relaciona com as ligações químicas:
-
: Esse tipo de hibridização ocorre quando o carbono está fazendo apenas ligações simples. Cada um dos quatro orbitais híbridos forma uma ligação sigma ( ), resultando em uma geometria tetraédrica. -
: Aqui, o carbono forma uma ligação dupla (uma ligação sigma e uma pi) e duas ligações simples. Os três orbitais híbridos ficam planas, formando uma geometria trigonal plana. -
: Nesse caso, o carbono faz duas ligações múltiplas (como duas duplas ou uma simples e uma tripla). Os dois orbitais híbridos são lineares, formando uma geometria linear.
Passo 4
Vamos aplicar isso no exercício:
-
Primeira situação: Quando o carbono está realizando apenas ligações simples, ele utiliza o orbital híbrido
. Isso porque ele precisa de quatro orbitais híbridos para formar as quatro ligações sigma. -
Segunda situação: Quando o carbono está realizando duas ligações duplas ou uma simples e outra tripla, ele utiliza os orbitais híbridos
ou dependendo da combinação: - Para duas ligações duplas, geralmente se utiliza
. - Para uma simples e uma tripla, se utiliza
.
- Para duas ligações duplas, geralmente se utiliza
Resposta
Orbital
sempre que o carbono esteja realizando apenas ligações simples; Orbital
ou
sempre que o carbono esteja realizando duas ligações duplas ou uma simples e outra tripla.
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