Enunciado
Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 3.1 - Ex. 100
Considere as moléculas H2CCH2, H2CCCH2 e H2CCCCH2.
- Desenhe estruturas de Lewis para essas moléculas.
- Qual é a hibridação em cada átomo de C?
- Que tipo de ligação conecta os átomos de carbono (simples, duplo, etc.)?
- Quais são os ângulos HCH, CCH e CCC nessas moléculas?
- Todos os átomos de hidrogênio estão no mesmo plano?
- Uma fórmula generalizada para moléculas desse tipo é H2C(C)xCH2, onde x é 0, 1, 2, etc. O que pode ser dito sobre a orientação relativa dos átomos de H nas extremidades da cadeia em função de x?
Passo 1
Bom galera, vamos começar desenhando nossas estruturas.
Para H2CCH2, a única opção é que haja uma dupla entre os carbonos:
Para saber a hibridação devemos contar quantas ligações o carbono faz para poder saber quantos pares de elétrons nós temos.
Não se esqueçam que duplas contam como um par!
Se é assim, cada átomo de carbono faz três ligações, três pares de elétrons, e então precisam de 3 orbitais.
Qual sua hibridação ? sp².
Quando temos uma hibridação sp², sem elétrons livres, a geometria da molécula é trigonal plana com ângulos de 120°.
Mas entre os átomos de carbono o ângulo é 180°, ok?!
Resumindo as letras a, b, c e d para esta molécula em um desenho:
Passo 2
Para a próxima molécula, H2CCCH2, o carbono central deve estar ligado ao outros dois por ligações também duplas, certo? Permitindo que haja somente 4 hidrogênio:
Cada átomo de carbono das bordas faz três ligações, três pares de elétrons, e então precisam de 3 orbitais.
Qual sua hibridação ? sp².
Quando temos uma hibridação sp², sem elétrons livres, a geometria da molécula é trigonal plana com ângulos de 120°.
O carbono central faz somente duas, então nós temos uma hibridação sp. Novamente os átomos de carbono possuem ângulo é 180°, ok?!
Resumindo as letras a, b, c e d para esta molécula em um desenho:
Passo 3
A última estrutura, H2CCCCH2 , segue o padrão das demais mantendo as ligações duplas entre os átomos de carbono:
Cada átomo de carbono das bordas faz três ligações, três pares de elétrons, e então precisam de 3 orbitais.
Qual sua hibridação ? sp².
Quando temos uma hibridação sp², sem elétrons livres, a geometria da molécula é trigonal plana com ângulos de 120°.
Os carbonos centrais fazem somente duas, então nós temos uma hibridação sp. Novamente os átomos de carbono possuem ângulo é 180°, ok?!
Resumindo as letras a, b, c e d para esta molécula em um desenho:
Passo 4
Para responder a letra e precisamos lembrar que a ligação dupla é rígida, e faz com que os átomos de carbono fiquem com um ângulo de 180° entre si.
Por isso, os átomos de hidrogênio ficam no mesmo plano.
Analisando a direção dos átomos de H, assumindo que o eixo x passa sobre os átomos de carbono:
Como o eixo parte o ângulo entre os hidrogênios na metade, a direção dos quatro hidrogênios serão: 60° e -60°, ambas com relação ao eixo x.
Resposta
e) Sim;
f) +60° e -60°.