Questão 199133

Após a hibridização dos orbitais, os eixos dos orbitais híbridos sp apontam para os vértices de uma pirâmide de base quadrada, dando origem à geometria molecular da molécula do metano.

As ligações π que envolvem os orbitais híbridos sp² na molécula do metano são mais fortes do que as ligações que envolvem orbitais não hibridizados 2s ou 2p. Assim, resultava-se em uma geometria molecular linear para a molécula do metano.

Para o átomo de carbono, um dos elétrons do nível 2s² é promovido a um nível mais alto em energia, resultando na seguinte configuração eletrônica: 1s² 2s¹ 2px¹ 2py¹ 2pz¹, a qual posteriormente, mistura-se para formar 4 (quatro) novos orbitais híbridos sp³, explicando assim as 4 (quatro) ligações idênticas com 4 (quatro) átomos de hidrogênio no metano.

Após a promoção de 1 (um) elétron do nível 2s² para próximo nível mais alto em energia, resulta-se na seguinte configuração eletrônica: 1s² 2s¹ 2px¹ 2py¹ 2pz¹, a qual, posteriormente, mistura-se para formar 4 (quatro) novos orbitais híbridos sp³, que possuem energias diferentes com ângulos de ligação de 120º. Por isso, a molécula do metano possui geometria molecular trigonal plana.

Uma vez que a TLV admite que a ligação química entre átomos ocorre por meio da sobreposição de orbitais atômicos semipreenchidos, o carbono na molécula do metano forma 2 (duas) ligações σ com 2 (dois) átomos de hidrogênio, uma vez que possui orbitais 2px¹ e 2py¹. Entretanto, os outros 2 (dois) átomos de hidrogênio permanecem ligados à molécula do metano, via ponte de hidrogênio, resultando na formula molecular CH₄.