O comprimento médio da ligação simples carbono-oxigênio é de 143 pm . No íon carbonato,
, a separação entre esses átomos é de 129 pm , no formaldeído
é de 121 pm e no monóxido de carbono, 113 pm . Esses valores são compatíveis com as respectivas ordens de ligação? Explique.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala sobre o comprimento das ligações entre carbono e oxigênio em diferentes compostos. O conteúdo que vamos usar aqui envolve comprimento de ligações e ordem de ligação. Para resolver, precisamos entender como a ordem de ligação influencia o comprimento da ligação.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a ordem de ligação indica quantos pares de elétrons estão compartilhados entre dois átomos. Quanto maior a ordem de ligação, mais elétrons estão compartilhados, o que geralmente faz com que os átomos fiquem mais próximos, ou seja, o comprimento da ligação diminui.
Passo 3
Vamos analisar cada composto:
- Ião Carbonato (
): - Comprimento da ligação: 129 pm
- No carbonato, todas as ligações C-O são equivalentes devido à ressonância. A ordem de ligação efetiva é 1,33 (pois temos uma média entre ligações simples e duplas).
- Comparando com a ligação simples padrão de 143 pm, 129 pm é menor, o que está de acordo com uma ordem de ligação maior que 1.
Passo 4
- Formaldeído (
): - Comprimento da ligação C-O: 121 pm
- No formaldeído, a ligação C-O é uma ligação dupla, ou seja, ordem de ligação = 2.
- 121 pm é bem menor que 143 pm, confirmando que uma ordem de ligação maior reduz o comprimento da ligação.
Passo 5
- Monóxido de Carbono (CO):
- Comprimento da ligação C-O: 113 pm
- No CO, a ligação C-O é considerada uma ligação tripla, portanto, ordem de ligação = 3.
- 113 pm é ainda menor, o que está totalmente em linha com a ideia de que uma ordem de ligação maior corresponde a um comprimento de ligação menor.
Resposta
Sim, os comprimentos das ligações são compatíveis com suas respectivas ordens de ligação. À medida que a ordem de ligação aumenta de 1,33 no íon carbonato para 2 no formaldeído e 3 no monóxido de carbono, o comprimento da ligação C-O diminui de 129 pm para 121 pm e para 113 pm, respectivamente. Isso confirma que ligações com maior ordem de ligação têm comprimentos menores, conforme esperado.