Converta as seguintes fórmulas moleculares nas fórmulas estruturais de traço e de linhas consistentes com as regras de valência.
\mathrm{C}_{3} \mathrm{H}_{8}

Passo 1

O enunciado pede para converter a fórmula molecular \mathrm{C}_3\mathrm{H}_8 nas suas fórmulas estruturais:
  • a fórmula estrutural “de traço” (onde desenhamos as ligações explícitas com traços);
  • a fórmula estrutural “de linhas” (esqueleto/line-angle, onde os carbonos são vértices e os hidrogênios ligados a carbonos são omissos).
    Informações dadas: a molécula contém 3 átomos de carbono e 8 átomos de hidrogênio, conforme \mathrm{C}_3\mathrm{H}_8.

Passo 2

Regra de valência básica (aula rápida e importante):
  • Cada átomo de carbono precisa formar 4 ligações (regra prática do octeto para carbono: quer 4 pares de elétrons compartilhados).
  • Cada átomo de hidrogênio forma 1 ligação.
    Isto significa que, para cada carbono, quando formamos ligações C–C, o restante das suas 4 ligações será preenchido por hidrogênios.

Passo 3

Reconhecendo o tipo de composto a partir da fórmula:
  • Existe a fórmula geral dos alcanos saturados: \mathrm{C}_n\mathrm{H}_{2n+2}.
  • Para n=3, temos \mathrm{H}=2\cdot 3+2=8. Portanto \mathrm{C}_3\mathrm{H}_8 é um alcano saturado (sem ligações múltiplas), nome comum: propano.
    Isso nos diz que todos os átomos de carbono estarão ligados apenas por ligações simples.

Passo 4

Escolhendo o esqueleto carbônico:
  • Com 3 carbonos, a maneira mais simples e única (sem gerar isômeros diferentes) é ligar os carbonos em cadeia linear: C-C-C.
  • Explicação curta: com apenas três carbonos não há possibilidade de um isômero ramificado distinto do propano — a única cadeia possível tem três carbonos em sequência.

Passo 5

Distribuindo os hidrogênios para obedecer à valência do carbono:
  • Cada ligação C–C consome uma das 4 ligações dos carbonos envolvidos.
  • Na cadeia C_1-C_2-C_3:
    • C_1 (extremidade) está ligado a C_2 por uma ligação; precisa de mais 3 ligações → tem 3 hidrogênios → é um grupo \mathrm{CH}_3.
    • C_2 (central) está ligado a C_1 e a C_3 por duas ligações; precisa de mais 2 ligações → tem 2 hidrogênios → é um grupo \mathrm{CH}_2.
    • C_3 (outra extremidade) é equivalente a C_1: é \mathrm{CH}_3.
  • Conferindo o total de hidrogênios: 3 + 2 + 3 = 8, compatível com \mathrm{C}_3\mathrm{H}_8.

Passo 6

Escrevendo a fórmula estrutural de traço (ligações explícitas entre os grupos carbonos):
  • Agrupamento condensado comum: \mathrm{CH}_3-\mathrm{CH}_2-\mathrm{CH}_3.
  • Se quiser desenhar com todos os hidrogênios explícitos ligada a cada carbono (mais verboso), uma forma possível é \mathrm{H}-\mathrm{C}(\mathrm{H})_2-\mathrm{C}(\mathrm{H})_2-\mathrm{C}(\mathrm{H})_3mas a forma condensada \mathrm{CH}_3-\mathrm{CH}_2-\mathrm{CH}_3 é a prática habitual para alcanos.

Passo 7

Escrevendo a fórmula estrutural de linhas (esqueleto / line-angle):
  • Regra do esqueleto: cada vértice (ou extremidade) da linha representa um átomo de carbono; os hidrogênios ligados aos carbonos são omitidos (assume-se que cada carbono tem o número de hidrogênios necessários para totalizar 4 ligações).
  • Para \mathrm{C}_3\mathrm{H}_8 (propano) o esqueleto é uma cadeia de três carbonos — representada por dois segmentos de linha conectados, i.e., três vértices em sequência.
  • Uma representação textual simples do esqueleto (com vértices indicados) é \bullet - \bullet - \bulletonde cada \bullet é um carbono e os hidrogênios são implícitos.

Resposta

Fórmula de traço: \mathrm{CH}_3-\mathrm{CH}_2-\mathrm{CH}_3
Fórmula de linhas (esqueleto): \bullet-\bullet-\bullet

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