Usando a teoria de ligação de valência (TLV), esquematize o formato tridimensional das seguintes moléculas: a)
, b)
, c)
, d)
, e)
. E diga quantas ligações sigma
e pi
há em cada caso.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício usando a Teoria de Ligação de Valência (TLV). A questão pede para a gente esquematizar o formato tridimensional de cinco moléculas diferentes e dizer quantas ligações sigma (σ) e pi (π) cada uma tem. Para isso, vamos precisar entender um pouco sobre a geometria molecular, hibridização dos orbitais e como as ligações σ e π são formadas entre os átomos.
Passo 2
Primeiro, vamos falar rapidinho sobre a TLV. Essa teoria nos ajuda a entender como os átomos se ligam para formar moléculas, considerando os orbitais atômicos que se sobrepõem. As ligações σ são formadas pelo sobreposição direta de orbitais, enquanto as ligações π resultam da sobreposição lateral de orbitais p.
Passo 3
Vamos começar com a molécula de C₂H₂ (acetileno). Cada carbono está ligado a um hidrogênio e ao outro carbono. Os carbonos neste caso têm uma ligação tripla entre si: uma ligação σ e duas ligações π. Além disso, cada carbono forma uma ligação σ com o hidrogênio. Então, no total, temos três ligações σ e duas ligações π.
Passo 4
Agora, a molécula de C₂H₄ (eteno). Aqui, cada carbono está ligado a dois hidrogênios e ao outro carbono. Os carbonos têm uma ligação dupla entre si: uma σ e uma π. Além disso, cada carbono forma duas ligações σ com os hidrogênios. No total, são cinco ligações σ e uma ligação π.
Passo 5
Vamos para o CH₄ (metano). O carbono está ligado a quatro hidrogênios. Nesse caso, o carbono usa hibridização sp³, formando quatro ligações σ com os hidrogênios. Não há ligações π nesse caso. Então, temos quatro ligações σ e zero ligações π.
Passo 6
A molécula de H₂O (água) possui o oxigênio ligado a dois hidrogênios. O oxigênio está com hibridização sp³, formando duas ligações σ com os hidrogênios e tendo dois pares de elétrons solitários. Não há ligações π. Portanto, são duas ligações σ e zero ligações π.
Passo 7
Por fim, o NH₃ (amoníaco). O nitrogênio está ligado a três hidrogênios e tem um par de elétrons solitários. Ele utiliza hibridização sp³, formando três ligações σ com os hidrogênios. Não há ligações π. Assim, temos três ligações σ e zero ligações π.
Resposta
a) C₂H₂: 3 ligações �� e 2 ligações π.
b) C₂H₄: 5 ligações σ e 1 ligação π.
c) CH₄: 4 ligações σ e 0 ligações π.
d) H₂O: 2 ligações σ e 0 ligações π.
e) NH₃: 3 ligações σ e 0 ligações π.
b) C₂H₄: 5 ligações σ e 1 ligação π.
c) CH₄: 4 ligações σ e 0 ligações π.
d) H₂O: 2 ligações σ e 0 ligações π.
e) NH₃: 3 ligações σ e 0 ligações π.