Em uma molécula de etano
, como são formadas as ligações entre os átomos de carbono?
A) Apenas ligações sigma.
B) Apenas ligações pi.
C) Uma ligação sigma e uma pi.
D) Duas ligações sigma e duas pi.
A) Apenas ligações sigma.
B) Apenas ligações pi.
C) Uma ligação sigma e uma pi.
D) Duas ligações sigma e duas pi.
Passo 1
Então, o enunciado pergunta: na molécula de etano (C₂H₆), como é a ligação entre os dois carbonos?
Conteúdo da matéria: química orgânica básica – vamos falar de hibridação de orbitais (sp³) e dos tipos de ligação (sigma e pi).
O que precisamos: entender como um átomo de carbono no etano se organiza em orbitais híbridos e como esses orbitais se sobrepõem para formar ligações.
Conteúdo da matéria: química orgânica básica – vamos falar de hibridação de orbitais (sp³) e dos tipos de ligação (sigma e pi).
O que precisamos: entender como um átomo de carbono no etano se organiza em orbitais híbridos e como esses orbitais se sobrepõem para formar ligações.
Passo 2
Antes de qualquer coisa, lembra que cada carbono no etano tem quatro ligações (ele forma seis ligações C–H e uma C–C). Para dar conta disso, o carbono “mistura” seu orbital 2s com os três orbitais 2p e vira quatro orbitais idênticos chamados sp³. Essa mistura é o que chamamos de hibridação sp³.
Passo 3
Já que temos quatro orbitais sp³ em cada carbono, cada um deles “aponta” pra uma direção do espaço (o tetraedro). Três desses orbitais sp³ de cada carbono se ligam a hidrogênios. O quarto orbital sp³ de cada carbono sobra para ligar entre si, ou seja, um orbital sp³ de um carbono se sobrepõe com um orbital sp³ do outro carbono.
Essa sobreposição frontal de orbitais forma o que chamamos de ligação sigma (σ).
Importante:
Importante:
- Ligação sigma (σ): sobreposição frontal, mais forte, gira livremente.
- Ligação pi (π): sobreposição lateral de orbitais p não hibridizados, aparece em duplas e triplas ligações.
Passo 4
No etano não existe dupla ligação, só simples. Então entre os carbonos só rola essa sobreposição frontal sp³–sp³. Não sobra nenhum orbital p puro para fazer ligação pi. Ou seja, o etano tem apenas uma ligação C–C, e essa é uma ligação sigma.
Resposta
Alternativa A) Apenas ligações sigma.