geometria molecular
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Geometria Molecular e Teorias de ligação
Antonio Paulo Rossignolli de Lima nº. 16991Vinícius Renó de Paula nº. 17032
Curso: Engenharia de Produção Mecânica
15/04/2009 Antonio Lima / Vinícius R. Paula 2
Importância da Geometria Molecular
O estudo da geometria molecular é importante para :
• Reações bioquímicas
• Sensações de olfato e visão
• Abordagens físicas e químicas das substâncias
• Entre outros.
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Formas Espaciais Moleculares
• Importância da estrutura de Lewis
Lewis: bidimensional Forma tridimensional
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Exemplos de Formas Espaciais
2 ABtipo do Moléculas
3 ABtipo do Moléculas
:n
ABMoléculas
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Exemplos de Formas Espaciais
• Cinco geometrias fundamentais
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Exemplos de Formas Espaciais
• Estruturas espaciais adicionais
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O Modelo de Repulsão dos Pares de Elétrons no Nível de Valência
•Ligação simples, ligação múltipla, par não-ligante => DOMÍNIO DE ELÉTRON
• Os domínios de elétrons se repelem
• Força de repulsão do domínio:
Par não-ligante > Ligação Múltipla > Ligação Simples
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3BF -NO
2
2CO
OH24
CH3
NH
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5PCl
4SF
3ClF
2XeF
6SF
4XeF
5BrF
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O Modelo RPENV
• Como encontrar a geometria molecular :
Exemplo:
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Formas de Moléculas Maiores
• Exemplo : Ácido acético
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• Momento dipolar total: soma vetorial dos dipolos de ligação
Soma = 0 => molécula apolar
Soma ≠ 0 => molécula polar
Exemplos:
Polaridade Molecular
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Teoria da Ligação de Valência
• Noções de ligações por pares de elétrons + idéia de orbitais atômicos
=> Teoria da ligação de valência
• Superposição de orbitais: orbitais compartilham uma região do espaço
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Orbitais Híbridos
• Hibridização: Processo de combinação dos orbitais atômicos, variando-os à medida que os átomos se aproximam para formar ligações.
Nesse processo formam-se os chamados ORBITAIS HÍBRIDOS
Número de orbitais atômicos combinados = Número de orbitais híbridos, onde os orbitais híbridos obtidos são equivalentes, mas apontam para direções diferentes.
• Orbitais híbridos sp: :2
BeF
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Orbitais Híbridos (ilustrações):
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Orbitais Híbridos
• Orbitais híbridos sp²
• Orbitais híbridos sp³
• Também ocorre hibridização envolvendo orbitais d: sp³d, sp³d²
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Orbitais Híbridos e Geometria
• 2 sp Linear
• 3 sp² Trigonal Plana
• 4 sp³ Tetraédrica
• 5 sp³d Bipiramidal Trigonal
• 6 sp³d² Octaédrica
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Ligações Múltiplas
• Ligações sigma (σ): ligações covalentes nas quais a densidade eletrônica concentra-se no eixo internuclear
• Ligações pi (π): superposição de dois orbitais p, posicionados de forma perpendicular ao eixo internuclear
Ex:
Uma ligação σ Uma ligação σ
Duas ligações π
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Ligações Múltiplas (ilustrações)
• Exemplo: etileno (C2H4)
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Ligações π Delocalizadas
• Ligações pi que não podem ser totalmente associadas a dois átomos
• Aparecem em moléculas que têm duas ou mais estruturas de ressonância
• Exemplo: benzeno (C6H6)
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Orbitais Moleculares
• Superposição de orbitais atômicos => Orbitais Moleculares (OM)
O número de orbitais atômicos combinados é igual ao número de OM formados
Diagramas de níveis de energia
:) 2
(HHidrogênio de Molécula
Dois orbitais 1s => formam: um OM ligante e um OM antiligante
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Orbitais Moleculares
• Ordem de Ligação: relaciona-se com a estabilidade de uma ligação
Ordem de ligação = ½ ( nº de elétrons ligantes – nº de elétrons antiligantes)
Se a ordem de ligação = 1 ligação simples
= 2 ligação dupla
= 3 ligação tripla
Se for = 0, significa ligação inexistente
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Orbitais Moleculares - Moléculas diatômicas do segundo Período
:22
Be eLi para sMoleculare Orbitais
existe não portanto, 0, do ligação de Ordem2
Be
:2
Li
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Orbitais Moleculares
• Orbitais moleculares a partir de orbitais atômicos 2p
Diagrama de níveis de energia
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Orbitais Moleculares
• Diagrama de energia para os orbitais moleculares
222Ne,F,O
222N,,CB
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Orbitais Moleculares
•Moléculas diatômicas heteronucleares:
Óxido de nitrogênio (NO) :
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Paramagnetismo e Diamagnetismo
Paramagnetismo: ocorre em substâncias com elétrons desemparelhados
Diamagnetismo: ocorre em substâncias sem elétrons desemparelhados
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Referências Bibliográficas
• Química – A Ciência Central, Theodore Brown; edição nº. 9; editora Pearson; ano 2007; Capítulo 9 , páginas: 289 à 327
• http://www2.iq.usp.br/docente/gcazzell/7_LigacaoCovalente_OM.pdf