Apresente as estruturas adequadas para as moléculas abaixo, indicando a hibridização dos átomos de carbono e se o momento de dipolo é zero ( \mu=0 ) ou maior que zero ( \mu>0 ).
\mathrm{CH}_{2} \mathrm{Cl}_{2}

Passo 1

O enunciado pede para desenharmos a estrutura de Lewis da molécula \mathrm{CH_{2}Cl_{2}}, identificarmos a hibridização do átomo de carbono e determinarmos se o momento de dipolo resultante é zero ( \mu=0) ou maior que zero ( \mu>0). O conteúdo envolve regra do octeto, geometria molecular (VSEPR) e análise vetorial de dipolos.

Passo 2

Para montar a estrutura de Lewis de \mathrm{CH_{2}Cl_{2}} colocamos o carbono no centro e ligamos quatro átomos periféricos (dois H e dois Cl) com ligações simples, completando os octetos de cada Cl com três pares não ligantes e os H com dois elétrons. Em notação de ligações simples:
\mathrm{H}\;-\;\mathrm{C}\;-\;\mathrm{Cl} \quad\text{e}\quad \mathrm{H}\;-\;\mathrm{C}\;-\;\mathrm{Cl}
ou seja, o carbono apresenta quatro pares de elétrons ligantes ao redor dele.

Passo 3

Pela presença de quatro ligações simples ao redor do carbono, seu orbital central é formado pela combinação de um orbital 2s e três orbitais 2p. Assim, a hibridização do carbono é
\text{sp}^3.

Passo 4

A hibridização sp ^3 confere geometria tetraédrica aos quatro ligantes do carbono, com ângulos aproximados de 109{,}5^\circ. Como os átomos de cloro (eletronegatividade maior) estão distribuídos assimetricamente em relação aos hidrogênios, os vetores de dipolo C–Cl não se cancelam com os vetores C–H. Logo, há um vetor resultante não nulo.

Resposta

A hibridização do carbono em \mathrm{CH_{2}Cl_{2}} é sp ^3 e o momento de dipolo é maior que zero ( \mu>0).

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