Química · 3ª série · Introdução à Química Orgânica
Módulo 01 · Aula 1 · O carbono e suas ligações
Química · 3ª série · Módulo 01 · Aula 1

Por que o carbono é tão especial?

Quase tudo que é vivo e muito do que usamos (plásticos, combustíveis, remédios) tem carbono. O que torna esse elemento capaz de formar milhões de compostos?

tetravalêncialigações σ e πhibridação
CHHHHCH₄o carbono faz quatro ligações
Ilustração original de contexto.
Conhecimentos prévios

O que você já sabe?

O carbono tem 4 elétrons na camada de valência e tende a completar 8 (regra do octeto) fazendo ligações covalentes.

O número atômico do carbono é 6. Quantos elétrons há na última camada?

Distribuição 2–4: quatro elétrons de valência.

Converse em dupla

O que são compostos orgânicos? Dê exemplos do dia a dia.

Objetivos da aula

O que você vai saber fazer

  • Explicar a tetravalência e a capacidade de formar cadeias do carbono.
  • Distinguir ligações simples, duplas e triplas.
  • Reconhecer a geometria ligada à hibridação (sp3, sp2 e sp).

Como vamos trabalhar

Conte sempre quatro ligações em torno de cada carbono.

Explicação

Tetravalência e cadeias

  • O carbono faz 4 ligações covalentes (é tetravalente).
  • Liga-se a outros carbonos, formando cadeias longas, ramificadas ou em anel.
  • Liga-se também a H, O, N, halogênios, S e P.
CHHHHCH₄o carbono faz quatro ligações
Carbono do metano: 4 ligações.
Explicação

Tipos de ligação

  • Simples (C–C): uma ligação sigma (σ).
  • Dupla (C=C): uma σ e uma pi (π).
  • Tripla (C≡C): uma σ e duas π.
LigaçãoLigações σLigações πGeometria
C–C10tetraédrica (sp3)
C=C11trigonal plana (sp2)
C≡C12linear (sp)
Explicação

Hibridação em resumo

  • sp3: quatro ligações simples; ângulo de cerca de 109,5°.
  • sp2: uma dupla e duas simples; ângulo de 120°.
  • sp: uma tripla (ou duas duplas) e uma simples; ângulo de 180°.

Dica

O número de ligações π do carbono dá a hibridação: 0 → sp3; 1 → sp2; 2 → sp.

Exemplo resolvido passo a passo

Ligações no eteno

No eteno (CH₂=CH₂), quantas ligações σ e π existem?

1
Ligações C–H
São 4 ligações simples C–H: 4 ligações σ.
2
Ligação C=C
Uma σ e uma π.
3
Total
5 ligações σ e 1 ligação π.

Resposta

5 ligações σ e 1 ligação π.

Exemplo resolvido passo a passo

Hibridação

Qual a hibridação de cada carbono do etino (HC≡CH)?

1
Ligação tripla
Cada carbono faz 1 σ com o H, 1 σ com o outro C e 2 π.
2
Conclusão
Dois grupos sigma por carbono: hibridação sp (linear, 180°).

Resposta

Hibridação sp, geometria linear.

Prática guiada

Hibridação do metano

Qual a hibridação e a geometria do carbono no metano (CH₄)?

Pare e tente sozinho (ou em dupla) por 1 minuto. Peça uma dica só se precisar.

Dica 1
Quantas ligações π o carbono faz?
Dica 2
Nenhuma: só há quatro ligações simples.
Dica 3
Ligações simples levam a sp3.

Correção comentada

Hibridação sp3, geometria tetraédrica, com ângulos de 109,5°.

Prática independente

Agora é com você

Resolva no caderno. As respostas estão no slide de correção.

1. O carbono é tetravalente porque faz:

  1. 2 ligações
  2. 3 ligações
  3. 4 ligações
  4. 6 ligações

2. Na ligação C≡C existem:

  1. uma σ e duas π
  2. três σ
  3. duas σ e uma π
  4. três π
Prática independente

Agora é com você (continuação)

Resolva no caderno. As respostas estão no slide de correção.

3. O carbono com uma ligação dupla tem hibridação:

  1. sp
  2. sp2
  3. sp3
  4. sp4

4. O ângulo entre as ligações de um carbono sp3 é de cerca de:

  1. 90°
  2. 109,5°
  3. 120°
  4. 180°
Correção comentada

Conferindo as respostas

1. Alternativa C

Quatro ligações covalentes.

2. Alternativa A

A tripla é uma σ e duas π.

3. Alternativa B

Uma ligação π: sp2.

4. Alternativa B

Geometria tetraédrica.

Síntese

Três ideias para levar

Tetravalência

O carbono faz 4 ligações e forma cadeias.

Ligações

Simples (1σ), dupla (1σ + 1π) e tripla (1σ + 2π).

Hibridação

sp3 (109,5°), sp2 (120°) e sp (180°).

Voltando à pergunta inicial: ele faz 4 ligações e se liga a outros carbonos, formando cadeias de formas e tamanhos variados.

Pergunta de revisão

Por que o carbono forma tantos compostos diferentes?

Pontos: 0/3
Exit ticket

Questões de saída

1. Quantas ligações o carbono faz?

2. A geometria do metano é:

3. No acetileno, a hibridação do carbono é:

Questão de saída

O que ainda ficou difícil?

Escolha como você saiu desta aula (isso fica só no seu aparelho):

Para continuar

Referências e próximos passos

Refaça as questões sem olhar a correção e anote o que errou.

Referências

Aulas, exemplos e questões originais do EduMath, elaborados a partir das habilidades de Ciências da Natureza da BNCC (Ensino Médio).
Dica de estudo: escreva as fórmulas e as unidades, confira o balanceamento e revise os cálculos.

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