Preveja a geometria das seguintes moléculas fornecendo a hibridização do átomo central e o vetor do momento dipolo (se houver)
Passo 1
Beleza, vamos desenrolar isso. O enunciado pede pra gente prever a geometria da molécula de CH₄, indicar a hibridização do carbono (átomo central) e dizer qual é o vetor de momento dipolar (se tiver).
Conteúdo envolvido: teoria VSEPR (para geometria), hibridização de orbitais e definição de momento dipolar. A gente vai precisar:
Conteúdo envolvido: teoria VSEPR (para geometria), hibridização de orbitais e definição de momento dipolar. A gente vai precisar:
- Contar pares eletrônicos ao redor do C;
- Aplicar VSEPR pra achar a geometria;
- Lembrar como funciona a mistura de orbitais (hibridização);
- Saber que momento dipolar é a soma vetorial dos dipolos de cada ligação.
Passo 2
Primeiro, conta quantos elétrons de valência o carbono tem: 4. Cada hidrogênio traz mais 1, e são 4 H → total de 4 + 4·1 = 8 elétrons. Esses 8 ficam formando 4 ligações simples C–H.
Isso significa 4 “regiões de densidade eletrônica” ao redor do C (todas são ligações, sem pares isolados).
Isso significa 4 “regiões de densidade eletrônica” ao redor do C (todas são ligações, sem pares isolados).
Passo 3
Segundo, aplica o VSEPR:
- Com 4 regiões de densidade eletrônica, a disposição que minimiza repulsão é a tetragonal (ou tetraédrica), com ângulos de ~109,5° entre cada ligação.
Passo 4
Agora, hibridização:
- Para formar 4 ligações equivalentes, o carbono mistura seu orbital 2s com os três 2p → resulta em quatro orbitais sp³.
- Cada orbital sp³ aponta para um H diferente, mantendo a geometria tetraédrica.
Passo 5
Por fim, momento dipolar:
- Cada ligação C–H tem um pequeno dipolo (carbono é um tiquinho mais elétronegativo), mas estão perfeitamente simétricas no tetraedro.
- Quando você soma vetorialmente todos esses dipolos, eles se cancelam.
Resposta
Geometria: tetraédrica
Hibridização do C: sp³
Momento dipolar resultante:
Hibridização do C: sp³
Momento dipolar resultante: