UniAtenas Sete Lagoas 2018/1
Hibridização é o processo de formação de orbitais eletrônicos híbridos. Em alguns átomos, os orbitais dos subníveis atômicos s e p se misturam dando origem a orbitais híbridos sp, sp² e sp³. A hibridização sp³ é uma mistura de um orbita s com três orbitais p, originando quatro orbitais híbridos iguais, e cada orbital possui um elétron originando uma repulsão, onde essas cargas estão dirigidas do “centro de um tetraedro para cada um de seus vértices” originando novos orbitais que formam entre si ângulos de 109⁰ 28’.
Sobre este assunto são feitas afirmações, marque a alternativa incorreta:
No ácido acético a ligação pi da molécula, o carbono apresenta uma ligação do tipo p (perpendicular aos orbitais híbridos) interligado com outro orbital p do átomo ligante oxigênio.
Na molécula XeF₄, os orbitais atômicos p dos átomos de flúor interpenetram nos orbitais sp³ do átomo de xenônio originando uma geometria tetraedrica.
A molécula PH₃ apresenta geometria trigonal piramidal, onde os orbitais atômicos s dos átomos de hidrogênio interpenetram nos orbitais p do átomo de fósforo dando origem a três ligações do tipo sigma s-sp³.
No pent-1-ino apresenta dois átomos de carbono com hibridização sp e somente uma ligação do tipo sigma s-sp.
O oxigênio e o nitrogênio hibridizam, porém sem ativação.
Resolução
Solução
O enunciado pede a alternativa incorreta entre as afirmações sobre hibridização, tipos de ligações e geometria molecular.
Análise rápida das alternativas
Alternativa A – No ácido acético (CH3COOH) o carbono carbonílico é sp2; o orbital p não hibridizado desse carbono se sobrepõe lateralmente ao orbital p do oxigênio, gerando a ligação \(\pi\). A descrição está correta.
Alternativa B – XeF4 apresenta geometria quadrado-plana, resultante de hibridização sp3d2. Não é tetraédrica nem envolve apenas orbitais sp3. Logo, essa afirmação é incorreta.
Alternativa C – PH3 possui geometria piramidal (semelhante a NH3), podendo ser descrita com hibridização sp3 (três ligações \(\sigma\) s–sp3 e um par de elétrons não ligante). A frase está essencialmente correta.
Alternativa D – Pent-1-ino (HC≡C-CH2-CH2-CH3) contém dois carbonos sp (os da ligação tripla). Apenas um deles forma uma ligação \(\sigma\) s–sp (C≡C–H). Portanto, a afirmação está correta.
Alternativa E – Oxigênio e nitrogênio realmente podem hibridizar (O em H2O é sp3; N em NH3 também). Não há necessidade de “ativação” prévia no sentido de excitar elétrons, pois já possuem elétrons desemparelhados disponíveis. A ideia é aceitável.
Resposta
A alternativa B é a única incorreta.
Dicas
Erros Comuns
Revisão dos conceitos-chave
- Hibridização: combinação de orbitais atômicos de um mesmo átomo para formar novos orbitais equivalentes (sp, sp2, sp3, sp3d, sp3d2).
- Geometria molecular (VSEPR): determinada pelos pares de elétrons ligantes e não-ligantes ao redor do átomo central.
- Ligações σ (sigma): sobreposição frontal de orbitais; ligações π (pi): sobreposição lateral de orbitais p não hibridizados.
- Exemplos típicos:
- C (sp3) – tetraédrico, 109°;
- C (sp2) – trigonal plano, 120°;
- C (sp) – linear, 180°;
- XeF4 – sp3d2, quadrado-plano.
