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 pergunta por que o etileno \mathrm{C}_2\mathrm{H}_4 é uma molécula planar, enquanto a hidrazina \mathrm{N}_2\mathrm{H}_4 não é. O conteúdo aqui é geometria molecular e hibridização de orbitais atômicos.

Passo 2

No etileno, cada átomo de carbono está hibridizado \mathrm{sp}^2. Isso gera três orbitais híbridos num mesmo plano de 120^\circ que formam ligações \sigma com o outro carbono e dois hidrogênios, e deixa um orbital puro p perpendicular ao plano para formar a ligação \pi. Como toda a nuvem eletrônica está organizada nesse plano, a molécula inteira é planar.

Passo 3

Na hidrazina, cada nitrogênio adota hibridização \mathrm{sp}^3, ou seja, quatro regiões de densidade eletrônica: duas ligações N–H, uma ligação N–N e um par isolado. A geometria eletrônica ideal seria tetraédrica, mas a geometria molecular torna-se piramidal em cada nitrogênio, afastando-se do plano.

Passo 4

Além disso, há rotação em torno da ligação simples N–N. A conformação que minimiza repulsões entre pares isolados é uma estrutura “torcida” (diédrica), em que as ligações N–H de um nitrogênio ficam entre as de outro, resultando numa molécula não plana.

Resposta

O etileno é planar porque seus carbonos são \mathrm{sp}^2 e formam um sistema \sigma+ \pi num único plano. A hidrazina não é planar porque seus nitrogênios são \mathrm{sp}^3 (geometria piramidal) e rotacionam para minimizar repulsões de pares isolados, levando a uma conformação torcida.

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