Preveja a geometria das seguintes moléculas fornecendo a hibridização do átomo central e o vetor do momento dipolo (se houver)
CH3 Cl

Passo 1

Beleza, o exercício pede pra gente prever a geometria da molécula de CH3Cl, dizer qual é a hibridização do átomo central (o carbono) e também indicar o vetor do momento de dipolo, caso exista. Isso é conteúdo de estrutura molecular usando a teoria VSEPR (que nos diz como ficam os pares de elétrons ao redor do átomo central) e de hibridização orbital (que explica como o carbono “mistura” seus orbitais para formar ligações). Além disso, pra achar o dipolo, a gente precisa entender polaridade de ligações químicas.

Passo 2

Primeiro vamos ver como posicionar os átomos ao redor do C usando a VSEPR. O carbono tem 4 elétrons de valência e faz 4 ligações: 3 com H e 1 com Cl. Isso dá 4 “regiões de carga” (todas ligações simples), sem pares isolados. Pela VSEPR, 4 regiões de carga ao redor de um átomo levam a uma geometria tetraédrica, pra minimizar a repulsão entre elas. Os ângulos ficam em torno de 109,5^circ.

Passo 3

Agora a hibridização. Quando um átomo central tem 4 ligações simples, ele costuma usar orbitais sp^3.
– Em linguagem de sala: o carbono “pega” 1 orbital s e 3 orbitais p e mistura tudo, formando 4 orbitais híbridos iguais, chamados de sp^3.
Cada um desses orbitais sp^3 aponta pra um vértice do tetraedro e forma uma ligação sigma com H ou Cl.

Passo 4

Pra achar o momento de dipolo vecmu, a gente olha pra polaridade de cada ligação:
  • A ligação C–H é pouquíssimo polar, porque a eletronegatividade de C (2,55) e H (2,20) é bem parecida.
  • A ligação C–Cl é polar, já que o Cl (3,16) “puxa” mais os elétrons que o C.
Então cada ligação C–H gera um dipolinho pequeno, mas eles meio que se cancelam entre si (por serem simétricos no tetraedro). O dipolinho C–Cl é maior e não tem outro igual pra anular. O vetor resultante do momento de dipolo total aponta na direção do carbono para o cloro.

Resposta

Geometria: tetraédrica (ângulos de 109,5^circ)
Hibridização do C: sp^3
Momento de dipolo: existe, com vetor vecmu apontando ao longo da ligação C–Cl, do átomo de C em direção ao átomo de Cl.

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