Isocianato de metila é utilizado na fabricação de inseticidas, como o carbaril. Na molécula , os três átomos de H e o átomo de O são terminais e os dois átomos de C e um de N são centrais. Desenhe a estrutura desta molécula, usando os símbolos de traço e cunha. Indique os vários ângulos de ligação, justificando-os pela teoria da repulsão dos pares de elétrons da camada de valência.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para desenhar a estrutura da molécula de isocianato de metila, que tem a fórmula . Vamos usar conceitos de química estrutural, especialmente a teoria da repulsão dos pares de elétrons da camada de valência (a famosa teoria VSEPR). Precisamos identificar quais átomos são centrais, quais são terminais e depois determinar os ângulos de ligação com base na VSEPR.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar os átomos centrais e terminais na molécula. De acordo com o enunciado:
  • Terminais: 3 átomos de H e 1 átomo de O.
  • Centrais: 2 átomos de C e 1 átomo de N.
Isso significa que os átomos centrais são carbono © e nitrogênio (N), enquanto os hidrogênios (H) e o oxigênio (O) estão ligados diretamente a eles.

Passo 3

Agora, vamos desenhar a estrutura básica. O grupo metila ( ) está ligado ao nitrogênio (N), que por sua vez está ligado ao carbono © e depois ao oxigênio (O). Assim, a estrutura em forma linear fica:
-N-C=O

Passo 4

Para detalhar melhor, vamos usar ligações de traço para indicar as ligações e, se fosse em 3D, poderíamos usar cunhas ou setas. Porém, como estamos descrevendo, manteremos a estrutura linear:
  1. O carbono do grupo metila ( ) está ligado ao nitrogênio (N).
  2. O nitrogênio está ligado ao carbono central ©.
  3. O carbono central está ligado ao oxigênio (O) com uma dupla ligação.

Passo 5

Agora, vamos falar sobre os ângulos de ligação usando a teoria VSEPR. A VSEPR diz que os pares de elétrons ao redor de um átomo central se organizam de forma a minimizar a repulsão entre eles, resultando em ângulos específicos.
  • Ao redor do nitrogênio (N): O nitrogênio está ligado a dois átomos (C e ) e possui um par de elétrons não ligantes. Isso faz com que a geometria seja trigonal planar com um ângulo de aproximadamente 120° entre as ligações.
  • Ao redor do carbono central ©: O carbono está ligado ao nitrogênio e ao oxigênio (com uma dupla ligação). Como há apenas duas regiões de eletrões (as duas ligações), a geometria ao redor do carbono é linear, com um ângulo de 180°.

Passo 6

Resumindo os ângulos de ligação:
  • Nitrogênio (N): Ângulo de ligação de cerca de 120° entre o , o C central e o par de elétrons.
  • Carbono central ©: Ângulo de ligação de 180° entre o N e o O.
Esses ângulos são justificados pela teoria VSEPR, que prevê que os pares de elétrons se organizam para minimizar repulsões, resultando nas geometrias trigonal planar e linear.

Resposta

A estrutura da molécula apresenta o grupo metila ( ) ligado ao nitrogênio (N), que está ligado ao carbono central ©, formando uma cadeia linear com uma dupla ligação ao oxigênio (O). Os ângulos de ligação são aproximadamente 120° ao redor do nitrogênio e 180° ao redor do carbono central, conforme a teoria da repulsão dos pares de elétrons da camada de valência (VSEPR).

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