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Exercícios sobre ligação sigma

Estes exercícios sobre ligação sigma exploram situações de classificação e de determinação da quantidade desse tipo de ligações em uma molécula.

  • Questão 1

    (UFV-MG) No hidrocarboneto de fórmula estrutural representada abaixo, os átomos de carbono estão numerados de 1 a 7.

    Sobre esse hidrocarboneto, são feitas as seguintes afirmativas:

    I. O total de ligações π (pi) na estrutura é igual a 3.
    II. O átomo de carbono 2 forma 3 ligações π (pi) e 1 ligação σ (sigma).
    III. O átomo de carbono 5 forma 3 ligações σ (sigma) e 1 ligação π (pi).
    IV. O átomo de carbono 1 forma 4 ligações σ (sigma).

    São corretas apenas as afirmativas:

    a) I, III e IV.

    b) II e IV.

    c) I e II.

    d) I, II e IV.

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  • Questão 2

    Dadas as fórmulas estruturais da água e da amônia a seguir:

    Indique qual alternativa apresenta o tipo de ligação sigma comum a elas.

    a) p-p

    b) s-s

    c) s-p

    d) s-sp2

    e) s-sp3

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  • Questão 3

    (ITA-SP) Em relação à molécula esquematizada abaixo, são feitas as seguintes afirmações:

    I. Entre os átomos de carbono 1 e 2 existe uma ligação sigma.

    II. Entre os átomos de carbono 1 e 2 existe uma ligação pi.

    III. Entre os átomos de carbono 1 e 2 existem duas ligações sigma.

    IV. Entre os átomos de carbono 1 e 2 existem duas ligações pi.

    V. Todas as ligações entre os átomos de carbono e hidrogênio são ligações sigma.

    Entre as afirmações feitas, estão corretas apenas:

    a) I e II.

    b) I e III.

    c) I, II e V.

    d) I, III e V.

    e) II, IV e V.

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  • Questão 4

    Ligação sigma é o nome dado à interpenetração (junção) de dois orbitais (regiões com maior probabilidade de um elétron ser encontrado) atômicos incompletos no mesmo eixo. Por tratar-se de uma ligação covalente, ela não ocorre entre metais, ou seja, ocorre apenas entre o elemento hidrogênio e ametais. Baseando-se nesses conhecimentos, e no tipo de orbital atômico incompleto de cada átomo, em qual das moléculas a seguir temos uma ligação sigma do tipo p-p?

    a) PCl3

    b) H2S

    c) O2

    d) HI

    e) NDA.

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Respostas

  • Resposta Questão 1

    Letra a). A alternativa correta é a letra a porque:

    I- Verdadeira. A ligação pi está presente apenas em ligações dupla e tripla. Como na estrutura temos uma ligação dupla (que apresenta 1 ligação pi) e uma ligação tripla (que apresenta duas ligações pi), logo, ela possui 3 ligações duplas.

    II- Falsa. No carbono 2, temos uma ligação tripla (a qual é formada por 2 pi e 1 sigma) e uma simples (ligação sigma). Assim, temos 2 ligações pi e 2 ligações sigma.

    III- Verdadeira. No carbono 5, temos uma ligação dupla (a qual é formada por 1 pi e 1 sigma) e duas ligações simples (que são ligações sigma). Assim, temos 3 ligações sigma e 1 ligação pi.

    IV- Verdadeira. O carbono 1 possui quatro ligações simples (que são ligações sigma).

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  • Resposta Questão 2

    Letra c). Em ambas moléculas, temos apenas a presença de ligações sigma do tipo s-p porque:

    Todas as sigma envolvem o elemento hidrogênio, cujo orbital atômico incompleto é o s;

    Na água, o hidrogênio está ligado ao oxigênio, e, na amônia, ele está ligado ao nitrogênio. Esses dois elementos apresentam o orbital atômico p incompleto.

    Obs.: Nas alternativas d e e aparece a referência aos orbitais sp2 e sp3, os quais têm relação com o elemento carbono ou com os elementos berílio e boro, respectivamente.

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  • Resposta Questão 3

    Letra c). A resposta é a alternativa c, porque:

    I- Verdadeiro, pois, como é uma dupla, uma ligação é sigma e a outra é pi.

    II- Verdadeiro, pois, como é uma dupla, uma ligação é sigma e a outra é pi.

    III- Falso, pois, como é uma dupla, uma ligação é sigma e a outra é pi.

    IV- Falso, pois, como é uma dupla, uma ligação é sigma e a outra é pi.

    V- Verdadeiro, pois todas as ligações entre os átomos de carbono e hidrogênio são simples.

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  • Resposta Questão 4

    Letra c). A melhor forma de determinar o tipo de uma ligação sigma é conhecendo inicialmente os orbitais incompletos dos átomos envolvidos e, em seguida, montar sua fórmula estrutural:

    • Átomos envolvidos

    Hidrogênio = possui o orbital s incompleto;

    Fósforo (P), Oxigênio (O), Cloro (Cl), Iodo (I) = possuem o orbital p incompleto.

    Com isso, as alternativas b e d são excluídas, pois a pergunta envolve sigma p-p e, se o hidrogênio está envolvido, ela não será desse tipo.

    • Montando a fórmula estrutural

    a- No PCl3, o fósforo realiza 3 ligações sigma com os átomos de cloro, logo, temos 3 ligações sigma p-p.

    c- No O2, temos uma ligação dupla entre os átomos, a qual é composta por uma ligação sigma e outra pi. Como os átomos são iguais, a ligação sigma é do tipo p-p.

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