Geometria molecular

Formas espaciais molecularesFormas espaciais moleculares

A forma espacial é determinada pelos A forma espacial é determinada pelos fatores:fatores:

Ângulos de ligação Ângulos de ligação

Comprimento de ligação.Comprimento de ligação.

Geometria Molecular

É o estudo de como os átomos estão distribuídos

espacialmente em uma molécula.

A geometria depende dos átomos que a compõem.

As principais classificações são: linear, angular,

trigonal plana, piramidal e tetraédrica.

Para se determinar a geometria de uma molécula é

preciso conhecer a teoria da repulsão dos pares

eletrônicos da camada de valência.

VSEPR (repulsão dos pares de elétrons da camada de valência)

Baseia-se na idéia de que pares eletrônicos da camada de valência de um átomo central, estejam fazendo ligação química ou não, se comportam como nuvens eletrônicas que se repelem, ficando com a maior distância angular possível uns dos outros.

Uma nuvem eletrônica pode ser representada por uma ligação simples, dupla, tripla ou mesmo por um par de elétrons que não estão a fazer ligação química.

Estrutura de Lewis

Os elétrons da camada de valência são

distribuídos aos pares, ao redor do átomo,

afastados o máximo possível, para diminuir a

repulsão.

Os elétrons que participam da ligação são

denominados ligantes, os que não participam não-

ligantes. O átomo que se une a outros é o átomo

central.

O modelo RPENVO modelo RPENV((Repulsão do Par de Elétrons do Nível de ValênciaRepulsão do Par de Elétrons do Nível de Valência)) A base do modelo RPENV está na melhor A base do modelo RPENV está na melhor

disposição de elétrons, que é aquela que disposição de elétrons, que é aquela que minimiza a repulsão entre eles.minimiza a repulsão entre eles.

Influência dos pares não-ligantes no ângulo de Influência dos pares não-ligantes no ângulo de ligaçãoligação

GEOMETRIA DAS MOLÉCULAS

H2ONH3

Geometria Molecular

A – LINEAR; B – LINEAR; C – ANGULAR; D – TRIGONAL PLANA;

E – PIRAMIDAL; F - TETRAÉDRICA

1 - Molécula com dois átomos - Linear l80º

Ex. O2; HCl; HF; H2; Cl2 HBr HCl

2 - Molécula com três átomos pode ser:

a) Linear se não houver par ou pares de elétrons livres no elemento central.

Ex: HCN (H- C≡N) ; CO2 (O = C = O ); etc.

BeH2

CO2

2 - Molécula com três átomos pode ser:

b) Angular (ângulo) se houver par(es) de elétrons livres no átomo central.

Ex: H2O; O3; SO2

(molécula da H2O) (molécula de SF2)

Angular - 104,5º

H2O

3. Molécula com quatro átomos pode ser:

a) Trigonal Plana (triângulo) se não houver par(es) de elétrons livres no átomo central.

Ex: H2CO3; SO3; BH3 ;

molécula de BI3

Trigonal Plana BF3 120º

b) Piramidal (pirâmide) se houver par(es) de elétrons livres no átomo central.

Ex: NH3; PCl3

Pirâmide Trigonal / Piramidal - 107,3º

4. Molécula com cinco átomos será:

Tetraédrica (tetraedro) se não houver par(es) de elétrons livres no átomo central.

Ex: CH4 ; CH3Cl

“tetraédrica”Tetracloreto de carbono CCl4

Tetrabrometo de silício

SiBr4

Tetraédrica - (CH4) 109,5º

Tipos de geometrias espaciaisTipos de geometrias espaciais

HIBRIDIZAÇÃO

Hibridização ou Hibridação:

É o processo de formação de orbitais eletrônicos híbridos.

os orbitais dos subníveis atômicos s e p se misturam, dando origem a orbitais híbridos sp, sp² e sp³.

com os orbitais do subnível d, originam orbitais híbridos sp³d, sp³d2 .

'Formas de hibridização'

Hibridação sp³ : Fórmula XY4 (X=14 ou 4A)

Hibrização sp² : Fórmula XY3 (X= 13 ou 3A)

Hibrização sp: Fórmula XY ( X= Be) Hibridação sp³d : Fósforo (5 é na CV) Hibridação sp³d2 : Enxofre (6é na CV)

Obs.: O Carbono pode apresentar 3 tipos de hibridação: sp³ , sp² , sp

Hibridização sp3

A molécula de CH4

Orbitais híbridos sp3

CH4

Hibridização sp2

A molécula de BF3

Orbitais híbridos sp2

BF3

Hibridização sp A molécula de BeCl2 ou BeH2

Orbitais híbridos sp

BeCl2

Hibridização sp3d

PCl5

sp3d bipirâmide trigonal

Estrutura Bipirâmide Trigonal

Hibridização sp3d2

SF6

sp3d2 octaédrica

Estrutura Octaédrica

HIBRIDAÇÃO ELEMENTO ÂNGULO GEOMETRIA

sp³ Carbono(Ligação Simples)

109º28’ Tetraédrica

sp² Carbono(Ligação Dupla)

120º Trigonal Plana

sp Carbono(Ligação Tripla/ Duas duplas)

180º Linear

sp³ Nitrogênio 107º Trigonal Plana

sp³ Oxigênio 105º Angular

sp² Boro 120º Trigonal Plana

sp Berílio 180º Linear

sp³d Fósforo 90º e 120º Bipirâmide Trigonal

sp³d2 Enxofre 90º Octaédrica

Polaridade

•Determinação do Caráter de Determinação do Caráter de uma Ligaçãouma Ligação

Pode-se determinar o tipo de ligação através do cálculo da diferença de eletronegatividade (E):

Ligação Iônica E ≥ 1,7

Ligação Covalente E < 1,7

Exemplos:

HCl → E = 3,0 - 2,1 = 0,9 - Ligação Covalente

NaCl → E = 3,0 - 0,9 = 2,1 - Ligação Iônica

• Polaridade de Polaridade de LigaçõesLigações

1.Ligação Covalente Apolar:

Ocorre em ligações formadas por átomos de mesma eletronegatividade.

Exemplo: H2

H H

2. Ligação Covalente Polar:Ligação Covalente Polar:

Ocorre em ligações formadas por átomos de diferentes eletronegatividades.

Em torno do átomo mais eletronegativo se formará uma carga parcial negativa (-) e no átomo menos eletronegativo se formará uma

carga parcial positiva (+).

Exemplo: HCl

H Cl + -

• Vetor Momento Dipolar ( Vetor Momento Dipolar ( ) : ) :

A polaridade de uma ligação é determinada através de uma grandeza chamada momento dipolar ou momento dipolo ( ) , que é representado por um vetor orientado no sentido do elemento

menos eletronegativo para o mais eletronegativo (do polo positivo para o

polo negativo).

Exemplo:

Exemplo de dipolo de ligaçãoExemplo de dipolo de ligação

Exemplos de momentos dipolaresExemplos de momentos dipolares