Com base na regra de Hückel
, na hibridização de todos os átomos de carbono do ciclo, na geometria e na distribuição de elétrons
dos compostos a seguir, diga se eles são aromáticos ou não aromáticos. Justifique a sua resposta
pontos).
(a) Benzeno
(a) Benzeno
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede pra gente determinar se o benzeno é aromático ou não aromático usando a regra de Hückel. Para isso, precisamos entender o que é a regra de Hückel, analisar a hibridização dos carbonos no ciclo, verificar a geometria da molécula e ver como os elétrons π estão distribuídos. Basicamente, vamos precisar aplicar conceitos de química orgânica sobre estruturas cíclicas e eletrônicos.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a regra de Hückel. Ela nos diz que um composto é aromático se ele tiver um número de elétrons π que satisfaça a fórmula
, onde
é um número inteiro (0, 1, 2, …). Essa regra ajuda a identificar se uma molécula é estável e possui características de aromaticidade.
Passo 3
Agora, vamos verificar os elétrons π no benzeno. O benzeno tem 6 elétrons π, já que cada um dos seis carbonos do anel contribui com um elétron π. Aplicando a fórmula de Hückel:
Resolvendo para
:
Como
é um número inteiro, a regra de Hückel é satisfeita.
Passo 4
Também precisamos ver a hibridização dos átomos de carbono no benzeno. Cada carbono no benzeno está em hibridização
, o que permite a formação de um orbital p livre para os elétrons π. A molécula possui uma geometria plana, essencial para a sobreposição dos orbitais p e a delocalização dos elétrons π.
Passo 5
Por fim, a distribuição dos elétrons π no benzeno é completamente delocalizada sobre todo o anel, formando um sistema conjugado. Essa delocalização contribui para a estabilidade e as propriedades aromáticas da molécula.
Resposta
O benzeno é aromático porque possui 6 elétrons π que satisfazem a regra de Hückel (
, com
), todos os carbonos estão em hibridização
com geometria plana, e os elétrons π estão totalmente delocalizados no anel, conferindo estabilidade característica das substâncias aromáticas.