Questão - Em certas condições, a molécula metileno,
pode ser detectada. Descreva a ligação nesta molécula de vida curta. Por que o metano,
, é muito mais estável?
Passo 1
Vamos começar entendendo o que o exercício está pedindo. Temos duas moléculas de carbono com hidrogênio: o metileno (
) e o metano (
). Precisamos descrever como os átomos estão ligados na molécula de metileno, que é instável, e explicar por que o metano é muito mais estável. Para isso, vamos usar conceitos de estrutura de Lewis e teoria do octeto.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre a estrutura de Lewis, que nos ajuda a visualizar como os elétrons estão distribuídos entre os átomos em uma molécula. Cada átomo de carbono tem 4 elétrons de valência, e cada hidrogênio tem 1 elétron de valência.
Passo 3
Na molécula de metileno (
), o carbono está ligado a dois átomos de hidrogênio. Isso significa que o carbono compartilha dois elétrons com os hidrogênios, formando duas ligações simples:
Assim, o carbono tem duas ligações e ainda possui dois elétrons não compartilhados (pares livres).
Passo 4
A presença desses pares livres faz com que a molécula de metileno tenha uma geometria diferente e menos estável. Além disso, o carbono no metileno não completa o octeto, o que contribui para sua instabilidade e vida curta.
Passo 5
Agora, vamos analisar o metano (
). Aqui, o carbono está ligado a quatro átomos de hidrogênio, formando quatro ligações simples:
Cada ligação compartilhada ajuda o carbono a completar seu octeto, ou seja, alcançar 8 elétrons na camada de valência.
Passo 6
Com todas as orbitais de valência preenchidas e sem pares eletrônicos não compartilhados, o metano é uma molécula muito mais estável. A completação do octeto torna as ligações mais fortes e a estrutura molecular mais resistente a reações químicas que poderiam quebrá-la.
Resposta
A molécula de metileno (
) possui um carbono ligado a dois hidrogênios com dois pares de elétrons não compartilhados, o que a torna instável. Em contraste, o metano (
) tem o carbono ligado a quatro hidrogênios, completando o octeto e formando uma estrutura mais estável.