Escreva as estruturas de Lewis, indique o arranjo e a geometria de cada espécie:
Passo 1
Beleza, o exercício pede para a gente desenhar a estrutura de Lewis de
, falar qual é o “arranjo” (eletrônico, ou seja, como os pares de elétrons ao redor de cada átomo se organizam) e a “geometria” (molecular, ou seja, a forma de fato que o átomo forma com seus ligantes).
Conteúdo envolvido: contagem de elétrons de valência, desenho de Lewis e modelo VSEPR (teoria da repulsão dos pares de elétrons na eletrosfera).
Conteúdo envolvido: contagem de elétrons de valência, desenho de Lewis e modelo VSEPR (teoria da repulsão dos pares de elétrons na eletrosfera).
Passo 2
Primeiro, conta quantos elétrons de valência tem no total:
– Cada C traz 4 elétrons → 2×4 = 8
– Cada H traz 1 elétron → 4×1 = 4
Total = 8 + 4 = 12 elétrons de valência.
Esqueleto: dois carbonos ligados entre si e cada carbono ligado a dois hidrogênios:
H–C–C–H, com mais um H em cada carbono.
– Cada C traz 4 elétrons → 2×4 = 8
– Cada H traz 1 elétron → 4×1 = 4
Total = 8 + 4 = 12 elétrons de valência.
Esqueleto: dois carbonos ligados entre si e cada carbono ligado a dois hidrogênios:
H–C–C–H, com mais um H em cada carbono.
Passo 3
Vamos colocar ligações simples primeiro. Cada ligação simples consome 2 elétrons.
Esqueleto com ligações simples:
H–C–C–H
| |
H H
Esqueleto com ligações simples:
H–C–C–H
| |
H H
Temos 4 ligações C–H e 1 ligação C–C → 5 ligações × 2 elétrons = 10 elétrons usados.
Sobram 12 – 10 = 2 elétrons ainda livres.
Sobram 12 – 10 = 2 elétrons ainda livres.
Passo 4
Para completar o octeto dos carbonos, a gente coloca esses 2 elétrons sobrando como um segundo par de ligação entre os carbonos, virando uma ligação dupla C=C. Assim cada C “vê” 8 elétrons no total (2 de cada ligação C–H e 4 da dupla C=C).
A estrutura de Lewis final (cada traço é um par de elétrons compartilhado):
A estrutura de Lewis final (cada traço é um par de elétrons compartilhado):
H H
\ /
C = C
/ \
H H
Em LaTeX, o modo condensado é:
Passo 5
Agora a parte da VSEPR: cada carbono tem 3 “grupos de elétrons” ao seu redor (2 ligações simples C–H e 1 ligação dupla C=C conta como um grupo). Três grupos se organizam em arranjo trigonal planar, com ângulos de aproximadamente
.
Como não há pares de elétrons não ligantes nos carbonos, a geometria molecular é a mesma do arranjo: trigonal planar. E o eteno (C₂H₄) é uma molécula plana como um panqueca.
Como não há pares de elétrons não ligantes nos carbonos, a geometria molecular é a mesma do arranjo: trigonal planar. E o eteno (C₂H₄) é uma molécula plana como um panqueca.
Resposta
Lewis:
H H
\ /
C = C
/ \
H H
Arranjo eletrônico ao redor de cada C: trigonal planar (3 grupos de elétrons).
Geometria molecular ao redor de cada C: trigonal planar (ângulos ≃ 120°).
Geometria molecular ao redor de cada C: trigonal planar (ângulos ≃ 120°).