Mostre as estruturas das seguintes moléculas: (a) CH2 Cl2; (b) OCN^-; © BF3. Indique em cada molécula, os tipos das ligações (se, sigma 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 CH2 Cl2, OCN^- e BF3. Além disso, vamos identificar os tipos de ligações que elas possuem (se são sigma ou pi) 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 CH2 Cl2. 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 sigma.
Quanto aos orbitais, o carbono na CH2 Cl2 usa orbitais híbridos sp³ para formar essas ligações sigma com os hidrogênios e cloros.

Passo 3

Agora, vamos para a molécula OCN^-. 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 sigma e uma pi. Já entre C e N temos uma ligação simples sigma.
No caso do carbono nessa molécula, ele utiliza orbitais híbridos sp para se ligar ao oxigênio e nitrogênio, permitindo a formação da ligação sigma, enquanto as ligações pi são formadas a partir dos orbitais p não híbridos.

Passo 4

Por último, vamos analisar a molécula BF3, 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 sigma. O boro utiliza orbitais híbridos sp² para formar essas ligações sigma com os flúor, mantendo o arranjo planar.

Resposta

(a) CH2 Cl2:
  • Estrutura: Carbono central ligado a dois H e dois Cl em tetraedro.
  • Tipos de ligações: Todas são ligações sigma.
  • Orbitais atômicos: Carbono usa orbitais híbridos sp³ nas ligações.
(b) OCN^-:
  • Estrutura: Linear, O-C≡N.
  • Tipos de ligações: Ligação dupla entre O e C ( sigma + pi) e ligação simples sigma entre C e N.
  • Orbitais atômicos: Carbono usa orbitais híbridos sp para as ligações sigma, e orbitais p para as ligações pi.
© BF3:
  • Estrutura: Trigonal planar, B central ligado a três F.
  • Tipos de ligações: Todas são ligações sigma.
  • Orbitais atômicos: Boro usa orbitais híbridos sp² nas ligações.

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