As espécies e contêm ligações carbono-oxigênio.
a) Coloque as quatro espécies em ordem crescente de energia de ligação carbono-oxigênio. Justifique.
b) Qual espécie deve apresentar o menor comprimento para a ligação carbono-oxigênio? Justifique.
c) As espécies e CH 3 OH são polares? Justifique.

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada na questão que você trouxe! A gente está falando sobre três espécies químicas: monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO₂) e metanol (CH₃OH). O assunto principal aqui é ligações químicas, especificamente as ligações entre carbono e oxigênio. Para resolver esse exercício, vamos precisar entender conceitos como energia de ligação, comprimento de ligação e polaridade molecular.

Passo 2

Parte a: Ordem crescente de energia de ligação carbono-oxigênio
Vamos começar entendendo o que é energia de ligação. Ela representa a quantidade de energia necessária para quebrar uma ligação química entre dois átomos. Quanto maior a energia de ligação, mais forte é a ligação.
Para ordenar as espécies CO, CO₂ e CH₃OH em ordem crescente de energia de ligação C-O, precisamos comparar quão fortes são essas ligações em cada molécula.
  • CO (Monóxido de Carbono): Possui uma ligação tripla entre C e O, o que geralmente indica uma ligação muito forte.
  • CO₂ (Dióxido de Carbono): Tem duas ligações duplas entre C e O.
  • CH₃OH (Metanol): Possui uma ligação simples entre C e O.
Como as ligações triplas são mais fortes que as duplas, e estas, por sua vez, são mais fortes que as simples, a ordem crescente de energia de ligação C-O é:
CH₃OH < CO₂ < CO

Passo 3

Parte b: Espécie com o menor comprimento de ligação carbono-oxigênio
O comprimento de ligação é a distância entre os núcleos de dois átomos ligados. Existe uma relação inversa entre energia de ligação e comprimento de ligação: ligações mais fortes (com maior energia) geralmente têm comprimentos menores.
Dessa forma, a espécie com a maior energia de ligação C-O terá o menor comprimento de ligação C-O.
Já vimos na parte a que CO tem a maior energia de ligação C-O, então:
CO deve apresentar o menor comprimento para a ligação carbono-oxigênio.

Passo 4

Parte c: Polaridade das espécies CO, CO₂ e CH₃OH
A polaridade molecular depende da distribuição desigual de elétrons entre os átomos ligados, resultando em momentos dipolares que não se cancelam.
  • CO (Monóxido de Carbono): Apesar de ter uma ligação polar C-O, a molécula é linear e os momentos dipolares se cancelam, tornando-a apolar.
  • CO₂ (Dióxido de Carbono): Também é uma molécula linear com duas ligações C-O iguais e opostas, o que faz com que os momentos dipolares se cancelem. Portanto, é apolar.
  • CH₃OH (Metanol): Possui uma estrutura assimétrica com uma ligação O-H polar e a presença do grupo CH₃, que não cancela os momentos dipolares. Assim, é polar.

Resposta

a) Ordem crescente de energia de ligação carbono-oxigênio: CH₃OH < CO₂ < CO.
b) A espécie CO apresenta o menor comprimento para a ligação carbono-oxigênio.
c) Das espécies analisadas, somente CH₃OH é polar, enquanto CO e CO₂ são apolares.

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Espécie Química Dado Experimental )
1 a
2 a
3a
1a
2 a
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