- A distância de ligação na molécula de
foi determinada e é de
. e, portanto, é razoável considerar que metade de
é o raio de um único átomo de hidrogênio. Agora, consideraremos o diamante, que é constituído por átomos de carbono, e cuja distância de ligação é de 0,154 nm . A metade deste valor,
, pode ser considerada como sendo o raio atômico do carbono. Considerando, por fim, o composto metano,
, verificamos que, se verdadeiramente. os raios dos átomos de carbono e hidrogênio são fixos e característicos, a distância internuclear de carbono para hidrogênio no metano é dada por
. Mas a distância de ligação determinada experimentalmente é de
. Explique essa diferença.
Passo 1
O enunciado calcula raios covalentes a partir de distâncias de ligação em duas moléculas: em
(raio de
) e em diamante (raio de
). Com esses valores, faz-se a soma de raios para prever a distância C–H em metano. O conteúdo é o conceito de raio covalente e a aproximação “soma de raios”.
Passo 2
Usando os valores dados, a distância internuclear prevista em
é
Passo 3
A distância experimental em
é
Logo, há uma diferença
Passo 4
Essa discrepância surge porque o raio covalente não é uma constante fixa: ele varia com o tipo de ligação, hibridação do átomo de carbono e polaridade do enlace. Em
, o hidrogênio forma uma ligação não polar que dá certa “tamanho” ao raio. Em
, a hibridação
do carbono e o maior overlap orbital contraem ligeiramente a ligação C–H. Por isso, a soma simples de raios superestima cerca de
pm.
Resposta
A diferença de
ocorre porque os raios covalentes são valores médios que dependem do ambiente químico (hibridação, polaridade e overlap orbital), de modo que a soma simples de raios fornece apenas uma aproximação.