5-Quantas ligações \sigma e \pi estão presentes na molécula HCN? Apresente a estrutura com base na Teoria de Lewis para suportar sua afirmação. Por que neste caso a estrutura de Lewis é a mesma que pela VSEPR?

Passo 1

O enunciado pede para determinarmos, na molécula HCN, quantas ligações \sigma e \pi existem, apresentando a estrutura de Lewis para justificar. O conteúdo envolve (1) desenho da estrutura de Lewis, (2) contagem das ligações \sigma e \pi a partir dessa estrutura e (3) comparação com a geometria predita pela VSEPR.

Passo 2

Para construir a estrutura de Lewis de HCN seguimos estes passos:
– Somamos os elétrons de valência:
\text{H}(1) + \text{C}(4) + \text{N}(5) = 10\text{ elétrons}é
– Ligamos os átomos em sequência H–C–N usando 2 elétrons por ligação simples.
– Distribuímos os elétrons remanescentes para completar octeto no C e N; isso exige uma ligação tripla entre C e N.
– A estrutura final (com pares isolados em N) é:
\text{H} – \text{C} \equiv \text{N}:\quad \begin{cases} \text{C não tem pares livres,}\\\ \text{N tem 1 par livre (2 elétrons).} \end{cases}ãé
Verifica-se formalmente que todos os átomos ficam com carga zero.

Passo 3

Na estrutura \text{H}–\text{C}\equiv\text{N}:
– A ligação \text{H–C} é simples, portanto tem 1 \sigma.
– A ligação \text{C\equivN} é tripla, composta de 1 \sigma e 2 \pi.
Logo o total é
2\\ \sigma\quad\text{e}\quad2\\ \pi.

Passo 4

Pela VSEPR, o átomo central (C) tem 2 regiões de densidade eletrônica (ligação simples com H e ligação tripla com N), sem pares isolados extra. Duas regiões determinam geometria linear. Isso coincide exatamente com a estrutura de Lewis H–C–N em linha.

Resposta

A molécula HCN apresenta 2 ligações \sigma e 2 ligações \pi.

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