Descreva o tipo de ligação (pi ou sigma) e orbital das seguintes moléculas:
(b) HCN
(b) HCN
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre as ligações na molécula de HCN. A pergunta pede para a gente identificar o tipo de ligação (pi ou sigma) e os orbitais envolvidos. Para isso, vamos precisar entender um pouco sobre ligações químicas, tipos de orbitais e como eles se combinam nas moléculas.
Passo 2
Primeiro, vamos analisar a estrutura da molécula de HCN. Ela é composta por Hidrogênio (H), Carbono © e Nitrogênio (N). A fórmula estruturada é H–C≡N, onde o símbolo ≡ indica uma ligação tripla entre o Carbono e o Nitrogênio.
Passo 3
Vamos começar olhando para a ligação entre o Hidrogênio e o Carbono (H–C). Essa é uma ligação simples, ou seja, ela consiste em apenas uma ligação sigma. As ligações sigma são formadas pela sobreposição direta de orbitais atômicos. No caso do H–C, o orbital do Hidrogênio (1s) se sobrepõe com um orbital híbrido do Carbono (sp), formando essa ligação sigma.
Passo 4
Agora, vamos para a ligação tripla entre o Carbono e o Nitrogênio (C≡N). Uma ligação tripla é composta por uma ligação sigma e duas ligações pi. A ligação sigma aqui também é formada pela sobreposição direta de orbitais híbridos do Carbono e do Nitrogênio, que são orbitais sp.
Passo 5
As duas ligações pi são formadas pela sobreposição lateral de orbitais p que não estão envolvidos na ligação sigma. No Carbono, após a hibridação sp, restam dois orbitais p puros que se sobrepõem com os orbitais p do Nitrogênio, formando assim as duas ligações pi.
Resposta
Na molécula de HCN, a ligação entre H e C é uma ligação sigma proveniente da sobreposição dos orbitais 1s do Hidrogênio e sp do Carbono. Já a ligação tripla entre C e N consiste em uma ligação sigma formada pela sobreposição dos orbitais sp dos dois átomos e duas ligações pi resultantes da sobreposição lateral dos orbitais p puros de cada átomo.