Questão - Os comprimentos de ligação C-S no dissulfeto de carbono,
, são mais curtas do que seria esperado para as ligações simples
-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 (
) 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
. O carbono © tem 4 elétrons de valência e cada enxofre (S) tem 6 elétrons de valência. No total, temos:
Passo 3
Agora, vamos conectar o carbono aos dois enxofres com ligações simples inicialmente:
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:
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:
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
as ligações C-S são mais curtas do que o esperado para ligações simples.
Resposta
As ligações C-S no
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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