Enunciado

Considere as moléculas H2CCH2, H2CCCH2 e H2CCCCH2.

  1. Desenhe estruturas de Lewis para essas moléculas.
  2. Qual é a hibridação em cada átomo de C?
  3. Que tipo de ligação conecta os átomos de carbono (simples, duplo, etc.)?
  4. Quais são os ângulos HCH, CCH e CCC nessas moléculas?
  5. Todos os átomos de hidrogênio estão no mesmo plano?
  6. Uma fórmula generalizada para moléculas desse tipo é H2C(C)xCH2, onde x é 0, 1, 2, etc. O que pode ser dito sobre a orientação relativa dos átomos de H nas extremidades da cadeia em função de x?

Passo 1

Bom galera, vamos começar desenhando nossas estruturas.

Para H2CCH2, a única opção é que haja uma dupla entre os carbonos:

Para saber a hibridação devemos contar quantas ligações o carbono faz para poder saber quantos pares de elétrons nós temos.

Não se esqueçam que duplas contam como um par!

Se é assim, cada átomo de carbono faz três ligações, três pares de elétrons, e então precisam de 3 orbitais.

Qual sua hibridação ? sp².

Quando temos uma hibridação sp², sem elétrons livres, a geometria da molécula é trigonal plana com ângulos de 120°.

Mas entre os átomos de carbono o ângulo é 180°, ok?!

Resumindo as letras a, b, c e d para esta molécula em um desenho:

Passo 2

Para a próxima molécula, H2CCCH2, o carbono central deve estar ligado ao outros dois por ligações também duplas, certo? Permitindo que haja somente 4 hidrogênio:

Cada átomo de carbono das bordas faz três ligações, três pares de elétrons, e então precisam de 3 orbitais.

Qual sua hibridação ? sp².

Quando temos uma hibridação sp², sem elétrons livres, a geometria da molécula é trigonal plana com ângulos de 120°.

O carbono central faz somente duas, então nós temos uma hibridação sp. Novamente os átomos de carbono possuem ângulo é 180°, ok?!

Resumindo as letras a, b, c e d para esta molécula em um desenho:

Passo 3

A última estrutura, H2CCCCH2 , segue o padrão das demais mantendo as ligações duplas entre os átomos de carbono:

Cada átomo de carbono das bordas faz três ligações, três pares de elétrons, e então precisam de 3 orbitais.

Qual sua hibridação ? sp².

Quando temos uma hibridação sp², sem elétrons livres, a geometria da molécula é trigonal plana com ângulos de 120°.

Os carbonos centrais fazem somente duas, então nós temos uma hibridação sp. Novamente os átomos de carbono possuem ângulo é 180°, ok?!

Resumindo as letras a, b, c e d para esta molécula em um desenho:

Passo 4

Para responder a letra e precisamos lembrar que a ligação dupla é rígida, e faz com que os átomos de carbono fiquem com um ângulo de 180° entre si.

Por isso, os átomos de hidrogênio ficam no mesmo plano.

Analisando a direção dos átomos de H, assumindo que o eixo x passa sobre os átomos de carbono:

Como o eixo parte o ângulo entre os hidrogênios na metade, a direção dos quatro hidrogênios serão: 60° e -60°, ambas com relação ao eixo x.

Resposta

a ,   b ,   c   e   d )

e) Sim;

f) +60° e -60°.

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