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
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 = elétrons.
Desenhando ligações: coloca-se H ligado a C (2 elétrons) e C ligado a N com uma tripla ligação (6 elétrons). Isso usa 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):
• H: 1 elétron
• C: 4 elétrons
• N: 5 elétrons
Total =
Desenhando ligações: coloca-se H ligado a C (2 elétrons) e C ligado a N com uma tripla ligação (6 elétrons). Isso usa
A estrutura de Lewis fica assim (os dois pontos representam o par não ligante em 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
– 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
– 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 .
– 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 .
– 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
– 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
Resposta
Estrutura de Lewis:
Geometria: linear
.
Pares não ligantes: um par isolado em N.
Hibridização: carbono ; nitrogênio
.
Pares não ligantes: um par isolado em N.
Hibridização: carbono