Considerando as ligações sigma e pi faça o desenho representando as seguintes ligações:
Ligação química entre dois carbonos sp

Passo 1

O enunciado pede para desenharmos a ligação química entre dois carbonos híbridos sp, destacando o(s) orbital(is) que formam a ligação sigma e os orbitais que formam as duas ligações pi. O conteúdo envolve teoria de hibridação e sobreposição de orbitais atômicos.

Passo 2

Em hibridação sp, cada átomo de carbono combina o orbital 2s com um orbital 2p para gerar dois orbitais híbridos lineares sp orientados em 180^circ. Os dois orbitais 2p restantes (digamos py e pz) ficam não hibridizados e são perpendiculares ao eixo de ligação.

Passo 3

Definimos o eixo de ligação como eixo x. Então:
  • Os dois orbitais sp em cada carbono ficam alinhados ao longo de x.
  • Os orbitais py ficam ao longo do eixo y, e os pz ao longo de z, ambos perpendiculares a x.

Passo 4

A ligação sigma resulta da sobreposição frontal (head-on) dos dois orbitais sp ao longo de x. É a primeira e mais forte conexão entre os carbonos.

Passo 5

As duas ligações pi resultam da sobreposição lateral dos orbitais não-hibridizados:
  • Uma ligação pi a partir da sobreposição de py py.
  • Outra ligação pi a partir da sobreposição de pz pz.

Resposta

Segue abaixo um diagrama esquemático em ASCII (visto de lado) mostrando os orbitais que se sobrepõem:
     \(p_z \sigma\) (sp--sp)        \(p_z\)
      \uparrow          C---C           \uparrow
      \vert          \vert  \vert           \vert
 C(sp)\vert----------\text{--}\text{--}\text{--}----------\vert C(sp)
      \vert          \vert  \vert           \vert
      \downarrow          \downarrow  \downarrow           \downarrow
\[p_y p_y\]
Legenda:
– Cada C(sp) representa um orbital híbrido envolvido na ligação .
– As setas \uparrow\downarrow à esquerda e à direita indicam os orbitais e não hibridizados, que formam duas ligações .
– A linha horizontal central marcada \(\sigma\) (sp--sp) é a ligação .
– As sobreposições verticais de formam as duas ligações .

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