10.13 Descreva a geometria em torno de cada um dos três átomos centrais na molécula de \mathrm{CH}_{3} \mathrm{COOH}.

Passo 1

O enunciado pede para descrever a geometria em torno de cada um dos três átomos centrais na molécula de ácido acético, cuja fórmula estrutural é H_{3}C–C( =O)–O–H. Os três “átomos centrais” são o primeiro carbono ( C_{1}, ligado a três H e ao segundo carbono), o segundo carbono ( C_{2}, ligado a C_{1} e a duas ligações a oxigênios) e o oxigênio da hidroxila (O–H). Para cada um usaremos a teoria da repulsão dos pares eletrônicos da camada de valência (VSEPR) e a hibridização correspondente.

Passo 2

Determine a geometria em torno de C_{1} (o carbono do metil).
C_{1} faz quatro ligações simples (três C–H e uma C–C), portanto tem quatro pares de elétrons de ligação e nenhum par isolado. Isso corresponde a hibridização \mathrm{sp^3} e geometria molecular tetraédrica, com ângulos aproximadamente de 109{,}5^\circ.

Passo 3

Determine a geometria em torno de C_{2} (o carbono do carboxila).
C_{2} forma três regiões de densidade eletrônica: uma ligação simples C–C e duas ligações ao oxigênio (uma dupla C=O conta como uma região e a simples C–O como outra). Isso dá hibridização \mathrm{sp^2} e geometria molecular trigonal plana, com ângulos de aproximadamente 120^\circ.

Passo 4

Determine a geometria em torno do oxigênio da hidroxila (O–H).
Esse oxigênio está ligado a C_{2} e a um H, e possui dois pares isolados. Total de quatro pares eletrônicos \to hibridização \mathrm{sp^3}. A geometria eletrônica é tetraédrica, mas como há dois pares isolados a geometria molecular (dos átomos) é angular (dobrada), com ângulo menor que 109{,}5^\circ (aprox. 104^\circ).

Resposta

C_{1} (metil): tetraédrica.
C_{2} (carboxila): trigonal plana.
O (hidroxila): angular (bent).

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