Escreva a estrutura de Kekulé das substâncias abaixo representando corretamente a geometria de cada átomo e os pares de elétrons não ligantes. Posteriormente, indique a hibridização de cada átomo central.
HCN

Passo 1

O enunciado pede a estrutura de Lewis (ou Kekulé) de HCN, indicando corretamente a geometria de cada átomo e os pares de elétrons não ligantes, e em seguida a hibridização de cada átomo central. O conteúdo envolve contagem de elétrons de valência, desenho da estrutura de Lewis, teoria VSEPR para geometria e modelo de hibridização de átomos.

Passo 2

Contagem de elétrons de valência:
• H: 1 elétron
• C: 4 elétrons
• N: 5 elétrons
Total = 1 + 4 + 5 = 10 elétrons.
Desenhando ligações: coloca-se H ligado a C (2 elétrons) e C ligado a N com uma tripla ligação (6 elétrons). Isso usa 2 + 6 = 8 elétrons, sobrando 2 elétrons para formarem um par isolado no nitrogênio.
A estrutura de Lewis fica assim (os dois pontos representam o par não ligante em N): \mathrm{H - C \equiv N:}

Passo 3

Aplicando VSEPR para determinar geometria:
– No carbono vemos duas regiões de densidade eletrônica (uma ligação simples C–H e uma ligação sigma C≡N), o que gera geometria linear com ângulo
\angle H\!-\!C\!-\!N = 180^\circ.
– No nitrogênio também há duas regiões de densidade (ligação sigma C≡N e o par isolado), também resultando em arranjo linear local.

Passo 4

Hibridização dos átomos centrais:
– Carbono: tem 2 orbitais híbridos formando dois sigma (um com H e um com N) e mantém dois p puros participando das duas pi da tripla ligação. Portanto o carbono é sp.
– Nitrogênio: usa 1 orbital híbrido para o sigma com C e outro para o par isolado, e os dois orbitais p puros participam das duas pi da tripla ligação. Logo o nitrogênio também é sp.

Resposta

Estrutura de Lewis: \mathrm{H - C \equiv N:} Geometria: linear \angle H\!-\!C\!-\!N = 180^\circ.
Pares não ligantes: um par isolado em N.
Hibridização: carbono sp; nitrogênio sp.

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