Questão - Os comprimentos de ligação C-S no dissulfeto de carbono, CS2, são mais curtas do que seria esperado para as ligações simples C-S. Use uma estrutura de Lewis para racionalizar essa observação.

Passo 1

Beleza, vamos analisar essa questão juntos! A pergunta fala sobre os comprimentos das ligações C-S no dissulfeto de carbono ( CS2) sendo mais curtas do que o esperado para ligações simples de carbono com enxofre. Vamos usar uma estrutura de Lewis para entender por que isso acontece. Para resolver, precisamos lembrar como desenhar estruturas de Lewis e entender conceitos como ligações múltiplas e ressonância.

Passo 2

Primeiro, vamos desenhar a estrutura de Lewis do CS2. O carbono © tem 4 elétrons de valência e cada enxofre (S) tem 6 elétrons de valência. No total, temos:
C: 4 elétrons é
2 times S: 2 times 6 = 12 elétrons é
Total: 4 + 12 = 16 elétrons é

Passo 3

Agora, vamos conectar o carbono aos dois enxofres com ligações simples inicialmente:
S - C - S
Cada ligação simples usa 2 elétrons, então usamos 4 elétrons das 16 disponíveis, sobrando 12 elétrons. Vamos distribuir os elétrons restantes como pares não ligantes nos enxofres.

Passo 4

Cada enxofre já está ligado ao carbono com uma ligação simples e tem 6 elétrons restantes (3 pares). Então, adicionamos esses pares:
:S - C - S:
Agora, cada átomo de enxofre tem um total de 8 elétrons ao seu redor, o que está correto.

Passo 5

Contando os elétrons ao redor do carbono, vemos que ele tem apenas 4 elétrons (duas ligações simples). No entanto, o carbono geralmente forma 4 ligações para completar seu octeto. Para resolver isso, podemos adicionar pares de elétrons entre o carbono e os enxofres para formar ligações múltiplas.

Passo 6

Adicionando uma ligação dupla entre o carbono e cada enxofre, temos:
S=C=S
Agora, cada ligação dupla usa 4 elétrons, totalizando 8 elétrons usados nas ligações, e cada enxofre tem 4 elétrons não ligados (2 pares). O carbono agora tem 8 elétrons ao seu redor, completando o octeto.

Passo 7

Com as ligações duplas, as ligações C-S ficam mais curtas do que as ligações simples porque ligações múltiplas (como duplas) são mais fortes e mais curtas que ligações simples. Isso explica por que no CS2 as ligações C-S são mais curtas do que o esperado para ligações simples.

Resposta

As ligações C-S no CS2 são mais curtas porque, na estrutura de Lewis, o carbono forma ligações duplas com cada enxofre, resultando em ligações múltiplas mais fortes e mais curtas que ligações simples.

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