1.37 Qual é a geometria do benzeno e qual a hibridização que você esperaria para cada carbono?
Benzeno

Passo 1

O enunciado pede para identificarmos a geometria molecular do benzeno e a hibridização de cada átomo de carbono. O conteúdo envolvido é química orgânica básica: teoria da hibridização (valence bond) e geometria segundo VSEPR.

Passo 2

Cada carbono do anel de benzeno está ligado a dois carbonos vizinhos e a um hidrogênio. Ou seja, em cada carbono contamos três ligações \sigma: duas C–C e uma C–H. Segundo a teoria de hibridização, três orbitais atômicos híbridos formam-se a partir de um orbital s e dois orbitais p, resultando em hibridização \mathrm{sp}^2.

Passo 3

A configuração \mathrm{sp}^2 gera três orbitais híbridos no mesmo plano, dispostos em 120\circ uns dos outros, conferindo a cada carbono geometria trigonal planar.

Passo 4

Os seis carbonos unidos em ligações \sigma formam um anel regular de seis vértices, todo no mesmo plano. Além disso, cada carbono mantém um orbital p não híbrido perpendicular ao plano, que se sobrepõe aos orbitais p vizinhos e dá origem ao sistema \pi deslocalizado.

Resposta

O benzeno é um anel hexagonal plano (geometria global planar, simetria D_{6h}) e cada átomo de carbono apresenta hibridização \mathrm{sp}^2 com geometria trigonal planar (ângulos de ligação de aproximadamente 120^\circ).

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