Escreva as estruturas de Lewis, indique o arranjo e a geometria de cada espécie:
Passo 1
Beleza, vamos resolver o exercício de hoje! A gente precisa desenhar as estruturas de Lewis para a molécula
, além de identificar o arranjo eletrônico e a geometria dessa molécula. Para isso, vamos usar conceitos de química como elétrons de valência, ligações químicas e geometria molecular.
Passo 2
Primeiro, vamos contar o total de elétrons de valência que temos. O carbono © tem 4 elétrons de valência e o hidrogênio (H) tem 1 elétron de valência. Como temos 2 carbonos e 4 hidrogênios:
- Carbonos: 2 × 4 = 8 elétrons
- Hidrogênios: 4 × 1 = 4 elétrons
Total de elétrons de valência: 8 + 4 = 12 elétrons.
Passo 3
Agora, vamos montar a estrutura básica da molécula. Colocamos os dois carbonos ligados entre si e distribuímos os hidrogênios ao redor dos carbonos. Inicialmente, fazemos ligações simples:
H
|
C - C
|
H
Cada ligação simples usa 2 elétrons.
Passo 4
Vamos verificar se todos os átomos estão com octeto (8 elétrons ao redor do carbono). Cada carbono está ligado a três átomos (um carbono e dois hidrogênios), totalizando 6 elétrons. Ainda faltam 2 elétrons para completar o octeto de cada carbono.
Passo 5
Para completar o octeto, precisamos adicionar uma ligação múltipla entre os carbonos. Transformamos uma das ligações simples entre os carbonos em uma ligação dupla, que usa mais 2 elétrons:
H H
| |
C = C
| |
H H
Agora, cada carbono está ligado a três átomos (um carbono com ligação dupla e dois hidrogênios), totalizando 8 elétrons ao redor de cada carbono.
Passo 6
Vamos identificar o arranjo eletrônico. Cada carbono tem três regiões de elétrons ao seu redor (dupla ligação com o outro carbono e duas ligações simples com hidrogênios). Segundo a teoria VSEPR, três regiões de elétrons resultam em um arranjo trigonal plano.
Passo 7
A geometria molecular corresponde ao arranjo eletrônico quando as regiões de elétrons não estão concentradas em pares isolados. Como temos três regiões sem pares isolados, a geometria também é trigonal plana, com ângulos de aproximadamente 120° entre as ligações.
Resposta
A estrutura de Lewis do
possui uma ligação dupla entre os dois átomos de carbono e ligações simples com os quatro hidrogênios. O arranjo eletrônico ao redor de cada carbono é trigonal plano, e a geometria molecular da molécula é trigonal plana.