Química Avançada 2015 - Discursiva 2d e 2e

RKA7MP - O diagrama de pontos para o C₂H₄ (etileno) está representado no box esquerdo. No box da direita, complete o diagrama de pontos para o C₂H₅OH (etanol) desenhando todos os pares de elétrons. Como o problema disse, eu tenho aqui, na esquerda, o diagrama de pontos para o etileno. E eles querem que você preencha esta caixa da direita com os pares de elétrons para o etanol. E o que nós podemos fazer é desenhar de um jeito em que a gente possa ver de onde vem cada elétron. Eles não estão pedindo para você fazer isto aqui, mas eu vou fazer deste jeito para ficar melhor. Em azul, eu vou fazer os elétrons do hidrogênio. A gente vai ter 1 elétron para cada par. E é isto que vai formar estas ligações covalentes que vocês já vão visualizar. Então, este hidrogênio vai contribuir com 1 elétron, este aqui vai contribuir com outro elétron, e assim por diante, este aqui, 1 elétron, este, 1 elétron, e este aqui, 1 elétron. Agora, nós vamos pensar nos carbonos. E eu acabei de me lembrar que durante este tipo de prova, este tipo de teste, você geralmente não tem opções de cores, mas eu vou marcar em cores diferentes para que a gente consiga visualizar melhor, tudo bem? Voltando aos carbonos, cada carbono tem 4 elétrons de valência que podem contribuir em uma ligação covalente. Então, nós vamos marcar os elétrons de valência para este carbono. Eu vou marcar em verde este elétron e eu tenho este elétron e eu tenho este elétron. E, aqui, eu também vou ter um elétron. Então, eu marquei 4. Agora, este carbono também pode contribuir com 1 elétron. Vou marcar outro elétron em verde, tudo bem? Além do mais, eu ainda vou ter 1 elétron aqui, eu vou ter 1 elétron aqui e outro elétron aqui. Então, eu fechei também 4 elétrons de valência para este carbono que eu tenho. Agora, a gente vai pensar no oxigênio. O oxigênio é interessante porque ele vai ter 2 pares solitários de elétrons. Então, eu vou desenhá-los em vermelho. Eu tenho 1 par solitário, tenho outro par aqui. Além destes pares, para formar esta ligação entre o carbono e o oxigênio, eu ainda vou ter 1 elétron, então, eu tenho, até agora, 5 elétrons, e eu ainda vou ter mais 1 elétron fazendo esta ligação entre o oxigênio e o hidrogênio. Então, cada um destes pares representa uma ligação covalente. Eu desenhei todos os pares de elétrons que a questão "d" estava pedindo. Agora, vamos fazer a letra "e". Qual é o valor aproximado do ângulo da ligação Carbono-Oxigênio-Hidrogênio na molécula de etanol? Na molécula de etanol, eles estão dizendo que você vai ter 1 oxigênio ligado a 1 hidrogênio e ligado ao C₂H₅. Então, eu vou desenhar isto. Eu tenho 1 oxigênio que vai estar ligado a um C₂H₅, que vai estar também ligado a 1 hidrogênio. Eu representei isto aqui. E eles querem saber qual é o ângulo desta ligação que eu tenho, esta ligação que estou marcando. A coisa importante para perceber é que, quando você forma estas ligações com o oxigênio, você vai ter uma forma parecida com um tetraedro. Mas, por quê? Porque o oxigênio vai ter estes pares de elétrons solitários que eu estou fazendo aqui em cima. E estes pares de elétrons solitários que eu marquei formam outras partes ou outros pontos da forma de um tetraedro. Agora, se nós estivéssemos falando sobre a água, vou desenhar uma molécula de água, eu teria... 1 oxigênio, eu teria 1 hidrogênio e, aqui, eu teria outro hidrogênio. E você teria aquele par solitário de elétrons. Vou marcar em vermelho. Eu tenho um outro par aqui. Mas acho que vou fazer de outra forma, vou fazer um outro desenho. Vou marcar diferente. E vou desenhar melhor este par de elétrons. Eu vou colocar os pares de elétrons aqui e eu vou fazer esta ligação, vou marcar 1 hidrogênio indo em direção ao oxigênio. Eu tenho 1 hidrogênio se afastando e eu quero saber qual é o ângulo entre estas ligações que eu tenho aqui. Este ângulo de ligação, na molécula de água, é de aproximadamente 104,5 graus. E isso não é um formato de um tetraedro perfeito porque ele fica distorcido, estes pares de elétrons estão se repelindo, e ele faz com que estes 2 hidrogênios fiquem mais próximos um do outro. Se você tivesse um formato de um tetraedro puro, você teria, por exemplo, uma coisa mais ou menos assim, se afastando, e você teria, aqui, as suas ligações. O ângulo destas ligações, no tetraedro, seria de aproximadamente 109,5 graus. Este número é bem útil para este tipo de questão. Agora, se eu desenhar um tetraedro, vou marcar aqui em vermelho, neste desenho que eu acabei de fazer, eu vou ter mais ou menos uma coisa assim. Eu teria mais ou menos isto. Eu não sei se este desenho ajudou muito. Eu vou fazer um formato de tetraedro um pouquinho mais limpo para a gente ver aqui ao lado. Eu teria uma figura que seria mais ou menos assim. Esta seria a figura do meu tetraedro. Se eu marcar aqui em vermelho, a gente teria... mais ou menos isto acontecendo. Pronto, tenho isto acontecendo. E se isto fosse transparente, como eu marquei em vermelho, você teria no meio o seu átomo central e você teria as 4 ligações, e o ângulo aproximado seria de 109,5 graus. Isto que eu tenho vai ser um tetraedro, a gente tem estes pares sozinhos de elétrons, e estes pares vão estar se repelindo um pouco. Você vai estar entre a água e o tetraedro puro. Você poderia dizer que o ângulo da ligação seria entre 104 a 110 graus. Esta seria, provavelmente, a sua melhor resposta. Eu diria que seria mais que 104,5 graus, mas lembre-se de que o problema pediu um valor aproximado. Então, você poderia dar qualquer valor neste intervalo de 104 a 110 graus.