Mostre as estruturas das seguintes moléculas: (a)
; (b)
; ©
. Indique em cada molécula, os tipos das ligações (se,
ou m) e os orbitais atômicos (híbridos ou não) sobrepostos nas ligações.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de química juntos! A gente precisa desenhar as estruturas das moléculas
,
e
. Além disso, vamos identificar os tipos de ligações que elas possuem (se são
ou
) e quais orbitais atômicos estão se sobrepondo nessas ligações, seja usando orbitais híbridos ou não. Para isso, vamos usar conceitos básicos de estrutura molecular e teoria dos orbitais.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre a molécula
. Essa molécula é conhecida como dicloroetano. Ela tem um átomo de carbono central ligado a dois átomos de hidrogênio e dois de cloro.
Para desenhar a estrutura, colocamos o carbono no meio e ligamos os H e Cl ao C. Cada ligação entre C e H ou C e Cl é uma ligação simples, que consiste de uma ligação
.
Quanto aos orbitais, o carbono na
usa orbitais híbridos sp³ para formar essas ligações
com os hidrogênios e cloros.
Passo 3
Agora, vamos para a molécula
. Essa é a molécula de cianato. Ela tem uma estrutura linear com o átomo de oxigênio, carbono e nitrogênio ligados em uma linha reta.
A ligação entre O e C é uma ligação dupla, que consiste em uma ligação
e uma
. Já entre C e N temos uma ligação simples
.
No caso do carbono nessa molécula, ele utiliza orbitais híbridos sp para se ligar ao oxigênio e nitrogênio, permitindo a formação da ligação
, enquanto as ligações
são formadas a partir dos orbitais p não híbridos.
Passo 4
Por último, vamos analisar a molécula
, que é o trifluoreto de boro. Essa molécula tem uma estrutura trigonal planar, com o átomo de boro no centro ligado a três átomos de flúor.
Todas as ligações entre B e F são ligações simples
. O boro utiliza orbitais híbridos sp² para formar essas ligações
com os flúor, mantendo o arranjo planar.
Resposta
(a)
:
- Estrutura: Carbono central ligado a dois H e dois Cl em tetraedro.
- Tipos de ligações: Todas são ligações
. - Orbitais atômicos: Carbono usa orbitais híbridos sp³ nas ligações.
(b)
:
- Estrutura: Linear, O-C≡N.
- Tipos de ligações: Ligação dupla entre O e C (
+ ) e ligação simples entre C e N. - Orbitais atômicos: Carbono usa orbitais híbridos sp para as ligações
, e orbitais p para as ligações .
©
:
- Estrutura: Trigonal planar, B central ligado a três F.
- Tipos de ligações: Todas são ligações
. - Orbitais atômicos: Boro usa orbitais híbridos sp² nas ligações.
Exercícios relacionados
Qual das seguintes moléculas você esperaria ser polar: (a) HCN ; (b)
; ©
; (d) OCS ; (e)
; (f)
; (g)
? Justifique as suas conclusões.
Considere as reações representadas pelas seguintes equações químicas balanceadas:
Sendo
e
, respectivamente, a variação da entalpia e da energia interna do sistema na temperatura
. Assuma que as reações acima são realizadas sob pressão constante, na temperatura
, e que a temperatura dos reagentes é igual à dos produtos. Considere que, para as reações representadas pelas equações acima, sejam feitas as seguintes comparações:
I.
II. .
III. .
IV. .
Das comparações acima, está(ão) CORRETA(S)
a) apenas .
b) apenas I e II.
c) apenas II.
d) apenas III
e) apenas IV.
I.
II.
III.
IV.
Das comparações acima, está(ão) CORRETA(S)
a) apenas
b) apenas I e II.
c) apenas II.
d) apenas III
e) apenas IV.
Em qual dos seguintes moléculas,
,
, você esperaria encontrar a hibridização
no átomo central? Explicar.
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.