O caliceno, assim como o azuleno, tem um momento dipolar anormalmente grande para um hidrocarboneto. Explique usando estruturas de ressonância.
Caliceno

Passo 1

O enunciado fala do caliceno, um hidrocarboneto conjugado cross que apresenta um momento dipolar muito grande para um composto formado só por carbono e hidrogênio. O conteúdo aqui é ressonância eletrônica e aromaticidade, pois vamos mostrar que certas formas de ressonância carregadas do caliceno são especialmente estáveis e geram separação de carga significativa.

Passo 2

Vamos reconhecer a estrutura do caliceno como dois anéis de cinco átomos unidos por uma ligação dupla exocíclica. Esse sistema é cross-conjugado: a dupla exocíclica pode doar elétrons para um anel ou para o outro, mas não simultaneamente de modo linear, o que abre espaço para formas de ressonância polarizadas.

Passo 3

Escrevemos duas famílias de estruturas de ressonância. A forma neutra clássica simplesmente distribui as ligações duplas sem carga formal isolada. A forma carregada, em que o par de elétrons da ligação exocíclica se desloca para um dos anéis, gera duas unidades aromáticas:
\overset{-}{\mathrm{C}_5\mathrm{H}_5}\;=\;\mathrm{C}=\;\overset{+}{\mathrm{C}_5\mathrm{H}_5}
ou a forma trocada, em que o anel que ganhou elétrons fica como \mathrm{C}_5\mathrm{H}_5^- e o que perdeu fica como \mathrm{C}_5\mathrm{H}_5^+.

Passo 4

Cada uma dessas espécies é aromática:
\mathrm{C}_5\mathrm{H}_5^-\quad\text{(6\(\pi\) negativos, ciclopentadienil)}
\mathrm{C}_5\mathrm{H}_5^+\quad\text{(6\(\pi\) positivos, tropylium)}
A aromaticidade confere boa estabilidade a essas formas carregadas, fazendo com que sua contribuição à estrutura real do caliceno seja relevante.

Passo 5

Como as formas polarizadas trazem carga negativa em um anel e positiva no outro, a média de todas as estruturas de ressonância apresenta uma separação de cargas permanente. É essa separação que se traduz num momento dipolar anormalmente grande para um hidrocarboneto.

Resposta

As estruturas de ressonância em que um anel se comporta como \mathrm{C}_5\mathrm{H}_5^- e o outro como \mathrm{C}_5\mathrm{H}_5^+ são fortemente estabilizadas pela aromaticidade de ambos os íons. Essas formas carregadas contribuem significativamente para o híbrido real do caliceno, gerando grande separação de carga e, portanto, um elevado momento dipolar.

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