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Orbitais atômicos, ligações Orbitais atômicos, ligações sigma (sigma () e pi () e pi (), hibridização ), hibridização
de orbitaisde orbitais
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Distribuição eletrônica
Tarefa: faça a distribuição eletrônica dos elementos abaixo, no seu estado fundamental.
a) 1H
b) 7N
c) 8O
d) 17Cl
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2 elétrons com spins opostos
orbital subnível
nível
São encontrados com em uma região de
probabilidade denominada
Um ou mais orbitais formam um
Um ou mais subníveis formam um
4
Representação esquemática de um orbital
Subnível s (1 orbital = 2 elétrons)
Subnível p (3 orbitais = 6 elétrons)
Subnível d (5 orbitais = 10 elétrons)
Subnível f (7 orbitais = 14 elétrons)
Representação esquemática de um par de elétrons com spins opostos
5
1H1s1
O hidrogênio faz uma ligação, pois possui 1
orbital semi-preenchido
7N1s2 2s2 2p3
O nitrogênio faz três ligações, pois possui 3
orbitais semi-preenchidos
Tarefa: fazer a representação esquemática
do oxigênio e deduzir quantas ligações ele
necessita fazer.
6
8O1s2 2s2 2p4
O oxigênio faz duas ligações, pois possui 2
orbitais semi-preenchidos
7
17Cl1s1 2s2 2p6
3s2 3p5
O cloro faz uma ligação, pois possui 1 orbital
semi-preenchido
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Conclusão:
O número de orbitais semi-preenchidos corresponde ao número de ligações
químicas que o elemento precisa fazer com os demais elementos.
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http://web.ccead.puc-rio.br/condigital/video/e%20tempo%20de%20quimica/estruturaAtomica/quimicaQuantica/video%20para%20web/video.html
Química Quântica
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Princípio da incerteza de Heisenberg:
“É impossível determinar simultaneamente a posição e a velocidade de um elétron num dado instante”. Em outras
palavras, um elétron é caracterizado não pela sua posição ou pela sua velocidade, mas, sim, pela sua energia.
Orbital é a região do espaço ao redor do núcleo onde a probabilidade de se encontrar um elétron é alta.
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Formato do subnível ‘s’ (esférico)
y
x
z
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Formato do subnível ‘p’ (halteres)
y
x
z
Tipos de interação entre orbitais em ligações covalentes:
(sigma): ocorre quando há interação frontal de orbitais (sigma): ocorre quando há interação frontal de orbitais
(pi): ocorre quando há interação em paralelo de orbitais (pi): ocorre quando há interação em paralelo de orbitais
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Exemplo: H2
H H
1 ligação (s-s)
15
Exemplo: HCl
H Cl
1 ligação (s-p)
16
Exemplo: Cl2
ClCl
1 ligação (p-p)
ClCl
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Exemplo: O2
OO
1 ligação (p-p)1 ligação (p-p)
OO
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Exemplo: N2
NN
1 ligação (p-p)2 ligações (p-p)
NN
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Exemplo: H2O
H
2 ligações (s-p)
H
O
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Resumindo
Tipo de ligação
entre átomos
Classificação
SimplesX Y
1 ligação
DuplaX = Y
1 ligação
1 ligação
Tripla X Y
1 ligação
2 ligação
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Exercício Determine o tipo de ligação ( ou ) e quais os orbitais envolvidos (s-s, s-p, p-p) nas substâncias abaixo:
a) NH3 b) Br2 c) PH3 d) PCl3
e) HI f) H2O2 g) N2H4
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6C1s2 2s2 2p2
Pela teoria dos orbitais semi-preenchidos, o carbono faria só duas ligações. Porém,
experimentalmente sabe-se que o carbono faz quatro ligações. Como explicar?
LIVRO, 4A, aula 8: hibridação de orbitais
Hibridação de orbitais! sp³, sp² e sp
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Hibridização sp3
Ex: a) Metano – CH4
4 ligações sp³s ()
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6 ligações sp³ s ()
1 ligação sp³sp³ ()
Hibridização sp3
Ex: b) Etano – C2H6
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4 ligações sp2 s ()1 ligação sp2sp2 ()1 ligação pp ()--------------------------5 ligações 1 ligação
Hibridização sp2
Ex: Eteno – C2H4
28http://www.quimica.net/emiliano/hibridizacao.html
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2 ligações sps ()1 ligação spsp ()2 ligação pp ()--------------------------3 ligações 2 ligação
Hibridização sp
Ex: Etino – C2H2
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Tipo de Hibridização
Ângulo entre as ligações
Geometria molecular
Tipos de ligação
sp3 109 28’ Tetraédrica 4 sp2 120 Trigonal plana 3 e 1 sp 180 Linear 2 e 2
Resumindo