Assinale a opção correta sobre a hibridização dos orbitais em compostos orgânicos:
a) Carbonos com hibridização
formam moléculas planas.
b) Carbonos sp possuem duas ligações
e uma
.
c) Carbonos
possuem geometria tetraédrica.
d) A hibridização não interfere na geometria molecular.
a) Carbonos com hibridização
b) Carbonos sp possuem duas ligações
c) Carbonos
d) A hibridização não interfere na geometria molecular.
Passo 1
O enunciado pede que eu assinale a opção correta entre quatro alternativas sobre hibridização de carbonos. As alternativas são:
a) Carbonos com hibridização formam moléculas planas.
b) Carbonos possuem duas ligações
e uma
.
c) Carbonos possuem geometria tetraédrica.
d) A hibridização não interfere na geometria molecular.
a) Carbonos com hibridização
b) Carbonos
c) Carbonos
d) A hibridização não interfere na geometria molecular.
Informações implícitas que eu tenho: as alternativas tratam de hibridização (
) e das consequências sobre número/tipo de ligações (
) e geometria (plana, tetraédrica, linear etc.). Vou decidir qual alternativa é correta explicando conceito e dando exemplos.
Passo 2
O que é hibridização (explicação didática):
Hibridização é um modelo que descreve como os orbitais atômicos (o orbital e os orbitais
) se combinam para formar novos orbitais equivalentes, chamados orbitais híbridos. Esses orbitais híbridos explicam a forma e a orientação das ligações na molécula.
Hibridização é um modelo que descreve como os orbitais atômicos (o orbital
- Quando dizemos
, significa que um orbital se mistura com três orbitais para formar quatro orbitais híbridos equivalentes . - Em
, um mistura-se com dois , formando três orbitais e deixando um orbital não hibridizado. - Em
, um mistura-se com um , formando dois orbitais e deixando dois orbitais não hibridizados.
Essa combinação determina a geometria porque os orbitais híbridos se arranjam de modo a minimizar repulsões (apontam para direções específicas no espaço).
Passo 3
Detalhes sobre
(por que a alternativa a é falsa):
- Formação:
orbital orbitais orbitais . - Geometria resultante: os quatro orbitais ficam direcionados para os vértices de um tetraedro, com ângulo aproximado de
entre eles. - Exemplo concreto: o carbono em
(metano) é e a molécula é tetraédrica, não plana.
Portanto, a afirmação “Carbonos com hibridizaçãoformam moléculas planas” é incorreta.
Passo 4
Detalhes sobre
(por que a alternativa c é falsa):
- Formação:
orbital orbitais orbitais , sobra orbital não hibridizado. - Geometria resultante: os três orbitais
ficam no mesmo plano, apontando a (geometria trigonal plana). - O orbital
não hibridizado fica perpendicular ao plano e pode formar ligações . - Exemplo concreto: em
(eteno), cada carbono é : a ligação dupla tem uma (entre orbitais ) e uma (entre orbitais ).
Logo, dizer que “Carbonospossuem geometria tetraédrica” é falso — a geometria é trigonal planar.
Passo 5
Detalhes sobre
e definição de ligações
e
(aqui respondo sobre a alternativa b):
- Formação:
orbital orbital orbitais , sobrando orbitais não hibridizados. - Geometria resultante: os dois orbitais
ficam em linha oposta, produzindo geometria linear com ângulo . Exemplo: cada carbono em (etino/acetileno) é . - Ligações
e : - Uma ligação
resulta do solapamento “frontal” (head-on) de orbitais (por exemplo ou ). é a ligação que define o eixo entre dois núcleos. - Uma ligação
resulta do solapamento “lateral” (side-on) de orbitais não hibridizados, ocorrendo acima e abaixo (ou em planos perpendiculares) ao eixo da ligação.
- Uma ligação
- No caso de um triplo enlace
entre dois carbonos : a ligação entre os dois carbonos é composta por uma (formada pelo solapamento frontal dos orbitais de cada carbono) e por duas (formadas pelos dois pares de orbitais não hibridizados, um par formando uma no plano e o outro par formando outra no plano ). - Exemplo concreto: em
, cada carbono faz uma ligação com o hidrogênio ( ), uma ligação com o outro carbono ( ) e ainda há duas ligações entre os carbonos (formadas pelos não hibridizados). Assim, olhando o enlace carbono‑carbono, ele possui exatamente uma e duas .
Portanto, a afirmação "Carbonospossuem duas ligações e uma " é correta quando se refere ao enlace triplo entre dois carbonos (o enunciado usa essa ideia padrão em química orgânica).
Passo 6
Sobre a alternativa d (por que é falsa):
A hibridização altera a forma e a orientação dos orbitais usados nas ligações, e portanto determina a geometria molecular (tetraédrica para , trigonal plana para
, linear para
). Assim, a afirmação “A hibridização não interfere na geometria molecular” é falsa.
A hibridização altera a forma e a orientação dos orbitais usados nas ligações, e portanto determina a geometria molecular (tetraédrica para
Resposta
b) Carbonos
possuem duas ligações
e uma
.