Para a molécula
, informe:
a. A estrutura de Lewis
b. O tipo de ligação química.
c. A geometria da molécula, com o nome e representação esquemática.
d. Sua solubilidade em água. Explique.
e. A hibridização do átomo de carbono.
1 s
2 s
3 s}\mp@subsup{\textrm{s}}{}{2}\mathbf{3}\mp@subsup{\textrm{p}}{}{6
4 s}\mp@subsup{\textrm{s}}{}{2}\mathbf{4}\mp@subsup{p}{}{6
5 s}\mp@subsup{\textrm{s}}{}{5}5\mp@subsup{p}{}{6}\quad5\mp@subsup{d}{}{10}\quad5\mp@subsup{f}{}{14
6s c
7 s
a. A estrutura de Lewis
b. O tipo de ligação química.
c. A geometria da molécula, com o nome e representação esquemática.
d. Sua solubilidade em água. Explique.
e. A hibridização do átomo de carbono.
1 s
2 s
3 s}\mp@subsup{\textrm{s}}{}{2}\mathbf{3}\mp@subsup{\textrm{p}}{}{6
4 s}\mp@subsup{\textrm{s}}{}{2}\mathbf{4}\mp@subsup{p}{}{6
5 s}\mp@subsup{\textrm{s}}{}{5}5\mp@subsup{p}{}{6}\quad5\mp@subsup{d}{}{10}\quad5\mp@subsup{f}{}{14
6s c
7 s
Passo 1
Beleza, o exercício tá pedindo várias coisas sobre a molécula de tetracloreto de carbono,
. Isso envolve conteúdo de química geral: estrutura de Lewis, tipo de ligação, geometria molecular (VSEPR), solubilidade em água e hibridização do carbono. Para resolver vamos precisar:
- Contar elétrons de valência de C e Cl.
- Desenhar a estrutura de Lewis.
- Entender VSEPR para saber a forma.
- Conhecer o conceito “like dissolves like” pra solubilidade.
- Revisar hibridização (teoria de orbitais).
Passo 2
Primeiro desenho a estrutura de Lewis:
- Carbono © tem 4 elétrons de valência.
- Cada cloro (Cl) tem 7 elétrons de valência.
Total de elétrons disponíveis =elétrons.
Aí a gente põe o C no centro e faz 4 ligações simples com 4 Cls, consumindo 8 elétrons (2 por ligação). Os outros 24 elétrons ficam completando octetos dos cloros (6 em pares de não-ligação por Cl).
Em LaTeX, dá pra representar assim:
Cada Cl ficou com 3 pares isolados (seis pontos) e uma ligação ao C. Pronto, Lewis montado.
Passo 3
Tipo de ligação química:
Cada ligação C–Cl é covalente, porque ambos compartilham elétrons. Como a eletronegatividade do Cl (3,0) é maior que a do C (2,5), é meio “polar covalente”, mas como a molécula é simétrica, o dipolo se anula. Então a ligação é covalente (polar em cada ligação, mas molécula globalmente apolar).
Cada ligação C–Cl é covalente, porque ambos compartilham elétrons. Como a eletronegatividade do Cl (3,0) é maior que a do C (2,5), é meio “polar covalente”, mas como a molécula é simétrica, o dipolo se anula. Então a ligação é covalente (polar em cada ligação, mas molécula globalmente apolar).
Passo 4
Geometria da molécula:
Usando VSEPR, o C tem 4 pares de elétrons ligantes e nenhum par isolado. Quatro “bastões” pedem disposição máxima de afastamento, que é a geometria tetraédrica. Ângulo teórico de ≈109,5°.
Nome: tetraédrica. Representação esquemática em 3D (em LaTeX):
Usando VSEPR, o C tem 4 pares de elétrons ligantes e nenhum par isolado. Quatro “bastões” pedem disposição máxima de afastamento, que é a geometria tetraédrica. Ângulo teórico de ≈109,5°.
Nome: tetraédrica. Representação esquemática em 3D (em LaTeX):
Passo 5
Solubilidade em água:
Água é uma molécula polar; é apolar (dipolos C–Cl se cancelam). Regra “semelhante dissolve semelhante”: substâncias polares dissolvem polares, e apolares dissolvem apolares. Logo,
é praticamente insolúvel em água.
Água é uma molécula polar;
Passo 6
Hibridização do carbono:
O C faz 4 ligações simples, então mistura 1 orbital com 3 orbitais
para formar quatro orbitais
equivalentes, apontando para os vértices de um tetraedro. Portanto, hibridização
.
O C faz 4 ligações simples, então mistura 1 orbital
Resposta
a. Estrutura de Lewis:
Cada Cl ligado ao C central por ligação simples, cada Cl com 3 pares isolados, C sem pares isolados.
b. Ligação: covalente (polar em cada ligação, mas molécula apolar).
c. Geometria: tetraédrica, ângulos .
d. Solubilidade: insolúvel em água (apolar vs. polar).
e. Hibridização do C: .
Cada Cl ligado ao C central por ligação simples, cada Cl com 3 pares isolados, C sem pares isolados.
b. Ligação: covalente (polar em cada ligação, mas molécula apolar).
c. Geometria: tetraédrica, ângulos
d. Solubilidade: insolúvel em água (apolar vs. polar).
e. Hibridização do C: