Questão 35. Elementos organógenos são aqueles encontrados em compostos orgânicos. Considere os elementos:
A ( ) I, II e III, somente.
B ( ) II, III e IV somente.
C ( ) I, II e IV, somente.
D ( ) I, III e IV, somente.
E ( ) todos.
I. Boro;
II. Lítio;
III. Magnésio;
IV. Enxofre.
São capazes de formar ligações covalentes com o carbono:

Passo 1

O enunciado pergunta: quais dos elementos listados são capazes de formar ligações covalentes com o carbono?
Os elementos dados são:
  • I. \mathrm{B} (boro);
  • II. \mathrm{Li} (lítio);
  • III. \mathrm{Mg} (magnésio);
  • IV. \mathrm{S} (enxofre).
O objetivo final é escolher a alternativa correta entre A, B, C, D ou E, que indicam combinações desses itens.

Passo 2

O que significa “formar ligação covalente com o carbono”? Vou explicar de um jeito bem direto.
  • Ligação covalente: ocorre quando dois átomos compartilham pares de elétrons. É o tipo de ligação comum entre não‑metais (por exemplo, \mathrm{C-H}, \mathrm{C-O}, \mathrm{C-S}).
  • Nem toda ligação entre um metal e um carbono é puramente iônica: muitos compostos organometálicos têm uma ligação entre o átomo de carbono e o átomo do metal que é descrita como covalente (com forte polaridade), ou seja, existe sobreposição de orbitais e compartilhamento parcial de elétrons.
    Resumo prático que vamos usar: se existe na química conhecida um composto com ligação direta entre o átomo do elemento e um átomo de carbono (mesmo que muito polar), dizemos que esse elemento pode formar ligação covalente (ou organometálica) com carbono.

Passo 3

Analisando I — \mathrm{B} (boro).
  • O boro é um semimetal/metaloide com tendência a formar ligações covalentes (tem elétrons de valência e orbitais que se ligam por compartilhamento).
  • Exemplos reais: compostos organoboranos e ácidos borônicos apresentam ligação direta \mathrm{B-C} (por exemplo, compostos do tipo \mathrm{R-B(OH)_2} ou boranos \mathrm{B_nH_m} substituídos).
  • Conclusão para I: o boro forma ligações covalentes com carbono.

Passo 4

Analisando II — \mathrm{Li} (lítio).
  • Lítio é um metal alcalino e tende a formar compostos iônicos com não‑metais. No entanto, existe uma ampla família de compostos chamados organolíticos, com ligação direta entre carbono e lítio, por exemplo \mathrm{R-Li} (um exemplo comum é \mathrm{n\!-\!BuLi}, n‑butil‑lítio).
  • A ligação \mathrm{C-Li} é altamente polar (com caráter iônico significativo), mas ainda é descrita na prática como uma ligação carbono–lítio presente em muitas reações orgânicas (ou seja, há ligação direta C–Li). Em química orgânica e organometálica essa ligação é tratada como ligação covalente polar/organometálica.
  • Conclusão para II: o lítio pode formar ligação direta com o carbono (compostos organolíticos), portanto é capaz de formar ligação covalente/organometálica com C.

Passo 5

Analisando III — \mathrm{Mg} (magnésio).
  • Magnésio é metal alcalino‑terroso. Também existe uma família muito importante de compostos organometálicos chamados reagentes de Grignard, do tipo \mathrm{R-MgX} (por exemplo \mathrm{CH_3MgBr}). Nesses compostos há uma ligação entre o carbono e o magnésio.
  • Assim como no caso do lítio, a ligação \mathrm{C-Mg} é bem polar (e o carbono tem caráter nucleofílico), mas trata‑se de uma ligação direta carbono–magnésio conhecida e utilizada rotineiramente em síntese orgânica.
  • Conclusão para III: o magnésio pode formar ligação direta com o carbono (compostos organomagnésio), portanto também é capaz de formar ligação covalente/organometálica com C.

Passo 6

Analisando IV — \mathrm{S} (enxofre).
  • Enxofre é um não‑metal (ou calcogênio) que forma normalmente ligações covalentes com carbono. Exemplos clássicos: tioéteres \mathrm{R-S-R'}, tiol \mathrm{R-SH}, tioésteres, e muitos outros. A ligação \mathrm{C-S} é um caso típico de ligação covalente entre dois não‑metais.
  • Conclusão para IV: o enxofre forma covalente com carbono com facilidade.

Passo 7

Juntando tudo: I ( \mathrm{B}) sim; II ( \mathrm{Li}) sim (existem compostos organolíticos com ligação C–Li, embora muito polar); III ( \mathrm{Mg}) sim (reagentes de Grignard \mathrm{R-MgX} têm ligação C–Mg); IV ( \mathrm{S}) sim (típicas ligações covalentes C–S). Portanto, todos os quatro elementos podem formar ligação com o carbono.

Resposta

(E) todos.

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