Considere os compostos: etano, eteno, etino (acetileno). Para cada um destes, diga:
a) Número de ligações sigma e ligações pi
b) Hibridização dos átomos de carbono
c) Geometria das moléculas
d) Ângulo das ligações
e) Tipos de ligação sigma e pi, considerando também a ligação C-H
a) Número de ligações sigma e ligações pi
b) Hibridização dos átomos de carbono
c) Geometria das moléculas
d) Ângulo das ligações
e) Tipos de ligação sigma e pi, considerando também a ligação C-H
Passo 1
O enunciado pede a análise de três hidrocarbonetos – etano, eteno e etino – quanto a: número de ligações
e
, hibridização dos carbonos, geometria molecular, valores de ângulo e natureza orbital das ligações C–C e C–H. Para isso usaremos conceitos de hibridização (mistura de orbitais atômicos), teoria VSEPR (para geometria) e tipos de sobreposição orbital (para ligações
e
).
Passo 2
Analisando o etano (
): cada carbono faz quatro ligações simples, sendo três C–H e uma C–C. Logo há um total de sete ligações
e nenhuma
. Cada átomo de carbono utiliza hibridização
, resultando em geometria tetraédrica segundo VSEPR e ângulo aproximado de
. A ligação C–C é formada pela sobreposição de dois orbitais híbridos
(um de cada carbono) e cada ligação C–H decorre da sobreposição de um orbital híbrido
do carbono com o orbital
do hidrogênio.
Passo 3
Analisando o eteno (
): há uma ligação dupla
(uma
e uma
) e quatro ligações C–H simples. Isso dá um total de cinco ligações
e uma
. Os carbonos são
-hibridizados, o que confere geometria trigonal plana em cada centro de carbono e ângulo de ligação de
. A ligação
C–C resulta da sobreposição frontal de orbitais híbridos
; a ligação
surge da sobreposição lateral de dois orbitais
não hibridizados. Cada C–H é uma sobreposição frontal de
com
.
Passo 4
Analisando o etino (acetileno,
): há uma ligação tripla C
C (uma
e duas
) e duas ligações C–H simples. No total são três ligações
e duas
. Cada carbono é
-hibridizado, de modo que a molécula é linear com ângulo de
. A ligação
C–C vem da sobreposição frontal de orbitais híbridos
, e as duas
resultam de sobreposições laterais de dois pares de orbitais
não hibridizados. Cada C–H combina um orbital híbrido
do carbono com um orbital
do hidrogênio.
Resposta
Etano
a) ,
b) carbonos
c) tetragonal (tetraédrica)
d)
e) C–C: –
; C–H:
–
a)
b) carbonos
c) tetragonal (tetraédrica)
d)
e) C–C:
Eteno
a) ,
b) carbonos
c) planar trigonal
d)
e) C–C ( ):
–
; C–C (
):
–
; C–H:
–
a)
b) carbonos
c) planar trigonal
d)
e) C–C (
Etino
a) ,
b) carbonos
c) linear
d)
e) C–C ( ):
–
; C–C (
):
–
(duas); C–H:
–
a)
b) carbonos
c) linear
d)
e) C–C (