Distribuição Eletrônica e Orbitais - IFPR 2020

Assim como o diamante e os fulerenos, o grafeno é um alótropo do Carbono (Z = 6) tendo a espessura de apenas um átomo. Por apresentar alta resistência, leveza e ser excelente semicondutor, tem sido um dos materiais mais promissores empregados em nanotecnologia e inovação.
Sobre o grafeno e o átomo de carbono, analise os itens a seguir:

I) Todos os átomos de carbono do grafeno possuem hibridização sp2 e geometria trigonal plana, com orbitais “p” perpendiculares ao plano formado pelos anéis aromáticos.
II) A distribuição eletrônica dos átomos de carbono no grafeno é 1s2 , 2s2 , 2p2 . 
III) O átomo de carbono pode apresentar três tipos de hibridização diferentes ao formar ligações covalentes. 
IV) Os átomos de carbono tetraédricos podem fazer quatro ligações iguais, usando orbitais não hibridizados. 
Estão corretos apenas :
A) II e IV. 
B) I, III e IV. 
C) I e III. 
D) I, II e III.

Gabarito Letra C
Sobre a afirmação I, eu não encontrei teoria sobre a posição dos orbitais, é possível explicar por que seriam perpendiculares ao plano formado pelos anéis aromáticos ?
Por que a afirmação 4 estaria errada ?

Na afirmação 1, você pode procurar saber sobre hibridização do benzeno. Veja:

os orbitais p estão livres, e perpendiculares ao plano. Se você imaginar eles se dobrando um em direção ao outro para que se sobreponham e formem a ligação p, verá que a possibilidade é de uma ligação dupla alternada com uma simples. Porém, essa nuvem eletrônica é continua, e deslocalizada, pois a outra hipótese de combinação, também é válida.  Isso é uma característica dos compostos ressonantes. Quanto ao fulereno, apesar de não ser ressonante, possui hibridação sp2. Procure no livro de quimica orgânica do Usberco e Salvador, e você vai entender. O livro esta disponível em archive.org
Na afirmação 4, basta você fazer a distribuição eletrônica normal do carbono e vera que não é possível que ele faça 4 ligações sem que ocorra a hibridização. 

Obrigado!!