Questões de Química

As ligações químicas são fundamentais para a formação de todas as substâncias presentes em nosso cotidiano. Compreender como os átomos se ligam e a natureza dessas ligações é crucial para a ciência e a tecnologia, uma vez que possibilita o desenvolvimento de novos materiais. O quadro abaixo apresenta, hipoteticamente, quatro espécies químicas puras e suas propriedades:

Qual das opções a seguir associa corretamente as espécies químicas X, Y, Z e W com os tipos de ligações entre seus átomos, respectivamente?

Para o estudo conformacional da molécula de butano, foram desenhadas as seguintes projeções de Neumann:



Quais são as estruturas de mais alta e mais baixa energia, respectivamente?

Observe o diagrama de orbitais moleculares para a molécula de metano. Nesse diagrama, são apresentados os grupos de simetria dos orbitais envolvidos.


Fonte: FARIA, Roberto B. Simetria e Orbitais Moleculares. Disponível em: https://pessoas.iq.ufrj.br/~faria/Simetria%20-%20Aula%202.pdf. Acesso 30 out. 2024.)
Quais são, respectivamente, o HOMO e o LUMO do metano?

A molécula de oxigênio O₂ é paramagnética, ou seja, possui tendência de se alinhar paralelamente a um campo magnético externo. Apesar de muito úteis, as estruturas de Lewis nem sempre descrevem adequadamente todas as características de uma substância. Um modelo muito mais refinado é o estudo dos diagramas de orbitais moleculares (DOM). São apresentados, a seguir, a estrutura de Lewis e o DOM para a molécula de oxigênio.


(Fonte: BEAVER, Scott. O2 Lewis Structure. 2024. Disponível em: https://learnwithdrscott.com/o2-lewisstructure/. Acesso em 30 out. 2024.)  (Fonte: COSTA, João. Soluções Química - Semana 140. Disponível em:https://noic.com.br/solucoes-quimicasemana-140/. Acesso em 30 out. 2024.)

A partir de ambos os modelos, são feitas as seguintes afirmações:
I. A estrutura de Lewis apresentada não consegue prever comportamento paramagnético para a molécula de oxigênio, uma vez que não apresenta elétrons desemparelhados em sua estrutura.
II. A ordem de ligação pelo modelo dos orbitais moleculares para a molécula de oxigênio é 2, a mesma da estrutura de Lewis.
III. A adição de um elétron na molécula de O₂, formando o íon superóxido O₂^-, acarretaria um aumento da ordem de ligação da estrutura.
Com base nas afirmações sobre os modelos apresentados, está(ão) correta(s) apenas a(s) afirmativa(s)

Considerando a Teoria do Orbital Molecular (TOM), a formação de uma ligação covalente sigma (σ) entre dois átomos de carbono ocorre pela