Qual é a hibridização do átomo indicado cm cada uma das seguintes moléculas?
Passo 1
O enunciado pede a hibridização do(s) átomo(s) indicado(s) na molécula
. O enunciado não trouxe marcação de quais átomos estão “indicados”, então vou determinar a hibridização de cada átomo relevante da molécula para ficar completo: os dois carbonos (vou chamar de
o carbono da extremidade metila e
o carbono do grupo metileno), o oxigénio (
) do grupo hidroxila e os hidrogênios (
). A molécula pode ser escrita estruturalmente como
.
Informações dadas:
- Fórmula:
. - Estrutura:
. - Objetivo: encontrar a hibridização de
, , e, se relevante, dos .
Passo 2
Conceito-prático que vamos usar (mini-aula):
- Hibridização descreve como orbitais atômicos se combinam para formar novos orbitais direcionais que fazem ligações sigma.
- Regra simples e muito usada em provas: contar “regiões de densidade eletrônica” ao redor do átomo central. Cada região é:
- uma ligação sigma (cada ligação simples conta 1; em ligações duplas/triplas conta-se 1 região sigma por ligação),
- ou um par isolado (lone pair).
- Definir o número estérico (steric number,
):
número de ligações sigma ao átomo número de pares isolados no átomo. - Mapeamento padrão (usar na prova):
- Se
hibridização . - Se
hibridização . - Se
hibridização .
- Se
- Observação sobre ligações: ligações duplas têm 1 sigma + 1 pi; apenas o sigma conta para a contagem de regiões.
Exemplos rápidos que ajudam a fixar:
-
: carbono com 4 ligações sigma . -
(eteno): cada carbono ligado a 3 regiões (duas ligações simples + uma ligação dupla que conta como 1 sigma) . -
(etino): cada carbono com uma ligação tripla (1 sigma) e uma simples .
Passo 3
Desenho mental / estrutura de ligações de
:
-
(metila): ligado a três e a . -
(metileno): ligado a , a dois e ao . -
: ligado a e a um , e possui pares isolados. - Cada ligação simples é uma ligação sigma.
Agora vamos contar regiões em cada átomo.
Passo 4
Analisar
(carbono da extremidade metila):
- Ligações sigma ao redor de
: três ligações + uma ligação = ligações sigma. - Pares isolados em
: . - Portanto
. - Pelo mapeamento,
hibridização . - Interpretação geométrica: geometria aproximadamente tetraédrica ao redor de
(ângulos ~ ).
Passo 5
Analisar
(carbono do metileno que liga ao oxigênio):
- Ligações sigma ao redor de
: uma + duas + uma = ligações sigma. - Pares isolados em
: . - Portanto
. - Logo
também é . - Geometria também aproximadamente tetraédrica em torno de
.
Passo 6
Analisar o átomo de oxigênio
(do grupo
):
- Ligações sigma ao redor de
: ligação (sigma) e ligação (sigma) = ligações sigma. - Pares isolados em
: oxigênio em álcool tem dois pares isolados (cada oxigênio tem 6 elétrons de valência; 2 usados nas ligações, sobrando 4 = 2 pares). - Portanto
. - Pelo mapeamento,
hibridização . - Observação: a geometria eletrônica é tetraédrica, mas a geometria molecular é angular (curvada) por causa dos pares isolados; o ângulo
fica menor que (na prática cerca de em água; em álcool varia mas é uma dobra similar).
Passo 7
Analisar os hidrogênios
:
- Hidrogênio utiliza orbital
para formar a ligação. - Não se diz que
é ou ; a descrição apropriada é que o elétron do ocupa o orbital . - Em provas, a resposta típica é: hidrogênios não hibridizam (ou “
”).