(Valor 1). Identifique os orbitais atômicos na ligação sigma C-C no etino.
A)
B)
C)
D)
E)
A)
B)
C)
D)
E)
Passo 1
O enunciado pede: identificar os orbitais atômicos que formam a ligação sigma
no etino (etino =
). As alternativas fornecidas são:
A)
B)
C)
D)
E)
A)
B)
C)
D)
E)
Passo 2
Vamos lembrar o que cada átomo de carbono traz de elétrons na camada de valência. A configuração eletrônica do carbono é
. No etino cada carbono faz ligações assim:
- um átomo de hidrogênio ligado a ele (sigma
); - o outro carbono, com que forma uma ligação tripla: uma ligação sigma
e duas ligações pi .
Portanto, cada carbono está envolvido em duas regiões de ligação (uma com H e outra com o outro C), o que dá geometria linear (ângulo
) ao redor de cada carbono.
Passo 3
Explicando o conceito necessário (de forma direta e prática): quando um átomo tem duas regiões de ligação e quer adotar geometria linear, os orbitais atômicos que participam das ligações costumam se reorganizar por hibridação de tipo
. Em termos simples:
Aqui cada carbono forma dois orbitais
: um desses
fará a sigma
, o outro fará a sigma
. Os dois orbitais
não hibridizados ficam perpendiculares entre si e formam as duas ligações
por sobreposição lateral.
Passo 4
Especificando para a ligação sigma
no etino: a ligação sigma central é formada pela sobreposição frontal (axial) de um orbital
de um carbono com um orbital
do outro carbono. Logo, a contribuição é
.
Passo 5
Vamos eliminar as alternativas erradas, com uma frase curta para cada:
- A)
: corresponde a hibridação (trigonal planar), típica de eteno ( ), não de etino. - B)
: corresponde a hibridação (tetraédrica), típica de etano ( ), não de etino. - D)
: sobreposição forma tipicamente ligações (por sobreposição lateral); ligações sigma preferencialmente vêm de sobreposição frontal de orbitais híbridos quando há hibridação. - E)
: isso indicaria um orbital participando da sigma , o que não faz sentido (o é do H, não do C; além disso a sigma conecta dois carbonos).
Passo 6
Portanto, com base na contagem de ligações, geometria linear e na ideia de hibridação necessária para formar dois orbitais híbridos por carbono, a ligação sigma
no etino é formada por
de cada carbono, isto é,
.
Resposta
C)