Em qual dos compostos você espera a ligação CX mais forte, em que X é um halogênio, explique:
(a) CF4,
(b) CCl 4
(c) CBr 4

Passo 1

O enunciado pede para compararmos a força da ligação C–X em que X é um halogênio nos compostos \text{CF}_4, \text{CCl}_4 e \text{CBr}_4. O conteúdo envolve ligações covalentes e energia de dissociação (entalpia de ligação), além de conceitos de sobreposição orbital e tamanho atômico.

Passo 2

A força de uma ligação covalente pode ser avaliada pela energia de dissociação D_0, ou seja, a energia necessária para romper uma ligação. Essa energia cresce quando a sobreposição entre os orbitais dos átomos ligados é maior (o que ocorre para menores distâncias interatômicas) e, em menor grau, quando a diferença de eletronegatividade gera caráter parcial iônico.

Passo 3

Entre os halogênios do grupo 17, o flúor tem o menor raio atômico, favorecendo uma sobreposição orbital mais eficaz com o carbono. Já o cloro é maior e o bromo ainda maior, reduzindo a sobreposição conforme X cresce em tamanho. Valores típicos de energia de dissociação dessas ligações são:
D_0(\text{C–F}) \approx 485\;\text{kJ/mol},
D_0(\text{C–Cl}) \approx 330\;\text{kJ/mol},
D_0(\text{C–Br}) \approx 285\;\text{kJ/mol}.

Passo 4

Como D_0(\text{C–F}) é muito maior que D_0(\text{C–Cl}) e D_0(\text{C–Br}), a ligação C–F em \text{CF}_4 é a mais forte, seguida por C–Cl em \text{CCl}_4 e por C–Br em \text{CBr}_4.

Resposta

A ligação C–X mais forte ocorre em \text{CF}_4.

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