Questão 1
(Enem-2018) O grafeno é uma forma alotrópica do carbono constituído por uma folha planar (arranjo bidimensional) de átomos de carbono compactados e com a espessura de apenas um átomo. Sua estrutura é hexagonal, conforme a figura.

Nesse arranjo, os átomos de carbono possuem hibridação
a) $ s p $ de geometria linear.
b) $ s p^{2} $ de geometria trigonal planar.
c) $ s p^{3} $ alternados com carbonos com hibridação sp de geometria linear.
d) $ s p^{3} d $ de geometria planar.
e) $ s p^{3} d^{2} $ com geometria hexagonal planar.

Question

Questão 1
(Enem-2018) O grafeno é uma forma alotrópica do carbono constituído por uma folha planar (arranjo bidimensional) de átomos de carbono compactados e com a espessura de apenas um átomo. Sua estrutura é hexagonal, conforme a figura.

Nesse arranjo, os átomos de carbono possuem hibridação
a) $ s p $ de geometria linear.
b) $ s p^{2} $ de geometria trigonal planar.
c) $ s p^{3} $ alternados com carbonos com hibridação sp de geometria linear.
d) $ s p^{3} d $ de geometria planar.
e) $ s p^{3} d^{2} $ com geometria hexagonal planar.

Accepted Answer

A hibridização dos átomos de carbono no grafeno pode ser determinada pela análise da estrutura e geometria molecular que eles adotam. O grafeno é composto por uma rede bidimensional de átomos de carbono organizados em anéis hexagonais, onde cada átomo de carbono está ligado a outros três átomos de carbono através de ligações sigma ($\sigma$) formadas pelo overlap de orbitais hibridizados e uma ligação pi ($\pi$) resultante do overlap de orbitais p não hibridizados.

Para formar três ligações $\sigma$ e uma ligação $\pi$, o átomo de carbono precisa ter três orbitais hibridizados e um orbital p não hibridizado. Isso é alcançado pela hibridização $sp^{2}$, na qual um orbital s se combina com dois orbitais p para formar três orbitais hibridizados $sp^{2}$ e deixa um orbital p puro.

A geometria associada à hibridização $sp^{2}$ é trigonal planar, o que está de acordo com a estrutura plana do grafeno e a disposição angular de 120° entre os átomos de carbono no anel hexagonal.

Portanto, a resposta correta é:

b) $sp^{2}$ de geometria trigonal planar.

Questão 1 (Enem-2018) O grafeno é uma forma alotrópica do ca...

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