Explique:
O etileno,
, é uma molécula planar, mas hidrazina
não é.
O etileno,
Passo 1
O enunciado compara etileno
e hidrazina
e pergunta por que o etileno é planar e a hidrazina não é. O conteúdo aqui envolve hibridização atômica, geometria molecular segundo VSEPR e repulsão de pares eletrônicos.
Passo 2
No etileno cada átomo de carbono forma três ligações σ (duas C–H e uma C–C) e ainda participa de uma ligação π, o que corresponde a hibridização
. Os três orbitais híbridos
dispõem-se num plano com ângulos de
, garantindo geometria trigonal planar em cada carbono.
A ligação dupla exige sobreposição lateral dos orbitais
não hibridizados, perpendiculares ao plano
. Para maximizar essa sobreposição π, toda a molécula precisa ficar no mesmo plano, tornando o etileno estritamente planar.
A ligação dupla
Passo 3
Na hidrazina cada nitrogênio forma três ligações σ (duas N–H e uma N–N) e ainda possui um par eletrônico não ligante. Isso leva a hibridização
, cuja disposição ideal é tetraédrica com ângulos próximos de
.
Os pares livres nos átomos de nitrogênio repelem fortemente as ligações, forçando cada N a adotar geometria piramidal. Além disso, para minimizar a repulsão entre os pares isolados dos dois nitrogênios, a molécula gira em torno da ligação N–N adotando uma conformação torcida (gauche), que não é plana.
Os pares livres nos átomos de nitrogênio repelem fortemente as ligações, forçando cada N a adotar geometria piramidal. Além disso, para minimizar a repulsão entre os pares isolados dos dois nitrogênios, a molécula gira em torno da ligação N–N adotando uma conformação torcida (gauche), que não é plana.
Passo 4
Portanto, o etileno é planar porque a ligação π entre carbonos só existe se os orbitais
estiverem alinhados num mesmo plano, enquanto a hidrazina não forma ligações π e tem pares livres que impõem geometria piramidal e conformação não planar.
Resposta
Etileno é planar devido à hibridização
dos carbonos e à necessidade de alinhamento dos orbitais
na ligação π; hidrazina não é planar porque cada nitrogênio é
com um par isolado, resultando em geometria piramidal e conformação torcida (gauche).