Explique:
O etileno, \mathrm{C}_{2} \mathrm{H}_{4}, é uma molécula planar, mas hidrazina \mathrm{N}_{2} \mathrm{H}_{4} não é.

Passo 1

O enunciado compara etileno \mathrm{C}_2\mathrm{H}_4 e hidrazina \mathrm{N}_2\mathrm{H}_4 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 \mathrm{sp}^2. Os três orbitais híbridos \mathrm{sp}^2 dispõem-se num plano com ângulos de 120^\circ, garantindo geometria trigonal planar em cada carbono.
A ligação dupla C=C exige sobreposição lateral dos orbitais p não hibridizados, perpendiculares ao plano \mathrm{sp}^2. Para maximizar essa sobreposição π, toda a molécula precisa ficar no mesmo plano, tornando o etileno estritamente planar.

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 \mathrm{sp}^3, cuja disposição ideal é tetraédrica com ângulos próximos de 109,5^\circ.
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 p 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 \mathrm{sp}^2 dos carbonos e à necessidade de alinhamento dos orbitais p na ligação π; hidrazina não é planar porque cada nitrogênio é \mathrm{sp}^3 com um par isolado, resultando em geometria piramidal e conformação torcida (gauche).

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