O carbono pode apresentar diferentes tipos de orbitais híbridos: sp^3, sp^2 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;

Passo 1

Vamos lá! O exercício fala sobre os diferentes orbitais híbridos do carbono: sp^3, sp^2 e sp. 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:
  • sp^3: quando um orbital s se mistura com três orbitais p.
  • sp^2: quando um orbital s se mistura com dois orbitais p.
  • sp: quando um orbital s se mistura com um orbital p.

Passo 3

Agora, vamos ver como isso se relaciona com as ligações químicas:
  • sp^3: Esse tipo de hibridização ocorre quando o carbono está fazendo apenas ligações simples. Cada um dos quatro orbitais híbridos forma uma ligação sigma ( sigma), resultando em uma geometria tetraédrica.
  • sp^2: 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.
  • sp: 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:
  1. Primeira situação: Quando o carbono está realizando apenas ligações simples, ele utiliza o orbital híbrido sp^3. Isso porque ele precisa de quatro orbitais híbridos para formar as quatro ligações sigma.
  2. Segunda situação: Quando o carbono está realizando duas ligações duplas ou uma simples e outra tripla, ele utiliza os orbitais híbridos sp^2 ou sp dependendo da combinação:
    • Para duas ligações duplas, geralmente se utiliza sp^2.
    • Para uma simples e uma tripla, se utiliza sp.

Resposta

Orbital sp^3 sempre que o carbono esteja realizando apenas ligações simples; Orbital sp^2 ou sp sempre que o carbono esteja realizando duas ligações duplas ou uma simples e outra tripla.

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