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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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