O comprimento médio da ligação simples carbono-oxigênio é de 143 pm . No íon carbonato, a separação entre esses átomos é de 129 pm e, no dióxido de carbono 116 pm . Esses valores são compatíveis com as respectivas ordens de ligação? Justifique.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre os comprimentos das ligações entre carbono e oxigênio em diferentes moléculas e íons. A gente precisa verificar se esses comprimentos de ligação estão de acordo com as ordens de ligação esperadas. Para isso, vamos utilizar conceitos de química sobre ligações químicas e como a ordem da ligação afeta o comprimento da mesma.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é ordem de ligação. A ordem de ligação indica quantos pares de elétrons estão compartilhados entre dois átomos. Por exemplo:
- Ligação simples: ordem de ligação = 1
- Ligação dupla: ordem de ligação = 2
- Ligação tripla: ordem de ligação = 3
Geralmente, quanto maior a ordem da ligação, mais forte e mais curta ela é.
Passo 3
O enunciado nos dá o comprimento da ligação simples carbono-oxigênio como sendo 143 pm. Esse será nosso ponto de referência para comparar com os outros comprimentos de ligação.
Passo 4
Vamos analisar o íon carbonato (CO₃²⁻). Nesse íon, a separação entre carbono e oxigênio é de 129 pm. Sabemos que no carbonato há ressonância, o que significa que as ligações não são todas simples nem todas duplas, mas uma média. O cálculo da ordem de ligação aqui é 1,33 (porque há uma média entre ligações simples e duplas).
Passo 5
Comparando o comprimento da ligação no carbonato (129 pm) com a ligação simples (143 pm), vemos que a ligação no carbonato é mais curta. Isso indica que a ordem de ligação é maior que 1, o que está de acordo com a ordem de ligação calculada de 1,33.
Passo 6
Agora, vamos para o dióxido de carbono (CO₂). A separação entre carbono e oxigênio é de 116 pm. No CO₂, cada ligação carbono-oxigênio é uma ligação dupla, então a ordem de ligação é 2.
Passo 7
Comparando o comprimento da ligação no CO₂ (116 pm) com a ligação simples (143 pm), percebemos que é significativamente mais curta. Isso confirma que a ordem de ligação é maior, exatamente 2, como esperado para uma ligação dupla.
Resposta
Sim, os comprimentos das ligações estão compatíveis com as respectivas ordens de ligação. No íon carbonato, o comprimento menor que o da ligação simples indica uma ordem de ligação maior que 1, e no dióxido de carbono, o comprimento ainda menor confirma uma ordem de ligação dupla, conforme esperado.
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