Geometria Molecular, Teorias de Ligação e Moléculas Diatômicas
1. Capítulo 9: Geometria Molecular
e Teorias de Ligação
Prof. Dr. Élcio Rogério Barrak
Nomes: Verônica Lima Magioni n° 12737
Felipe Miranda de Souza Voss n° 13698
2. Tópicos a serem abordados
Formas espaciais moleculares
O modelo RPENV
Formas espaciais moleculares e polaridades
Ligação covalente e superposição de orbitais
Hibridização de orbitais
Ligações múltiplas
Moléculas diatômicas do segundo período
3. Formas espaciais moleculares
A forma espacial é determinada pelos
fatores:
Ângulos de ligação
Comprimento de ligação.
4. O modelo RPENV
(Repulsão do Par de Elétrons do Nível de Valência)
A base do modelo RPENV está na melhor
disposição de elétrons, que é aquela que
minimiza a repulsão entre eles.
7. Forma espacial e polaridade molecular
É determinada com base na eletronegatividade
dos elementos.
Os dipolos de ligação e os momentos de dipolo
são grandezas vetoriais, e por esse motivo têm
módulo, direção e sentido.
10. Ligação covalente e superposição
de orbitais
A teoria da ligação de valência consiste
em os orbitais poderem se unir uns aos
outros de forma a se obter uma imagem
correspondente ao modelo RPENV.
H – 1s1 F – 1s2 2s2 2p5
11. Hibridização de orbitais
A hibridização consiste na combinação de
orbitais para formar novos, que são chamados
orbitais híbridos.
As ligações covalentes são formadas por:
Sobreposição de orbitais híbridos com orbitais
atômicos.
Sobreposição de orbitais híbridos com outros
orbitais híbridos.
18. Ligações π delocalizadas
Ocorrem em moléculas com duas ou mais
estruturas de ressonância envolvendo
ligações π.
Ex: C6H6
19. Moléculas diatômicas do segundo
período
Para moléculas homonucleares de valências s e p valem:
O número de orbitais moleculares (OM) formados é igual
ao número de orbitais atômicos combinados;
Os orbitais atômicos se combinam mais efetivamente a
outros de energias similares;
A eficiência com a qual dois orbitais atômicos se
combinam é proporcional à superposição entre eles;
Cada OM pode acomodar dois elétrons com spins
desemparelhados;
Quando OMs de mesma energia são ocupados, um
elétron entra em cada orbital antes de ocorrer um
emparelhamento (Hund).
20. Orbitais moleculares para:
Li2→ 1s2 2s1
1s e 2s: diferentes energias;
1s formam orbitais ligante σ1s e anti-
ligante σ*1s
2s: mais distantes do núcleo / maior
superposição / maior separação de
energia;
1s: mais baixos em energia que 2s.
½ (4 – 2) = 1 (ligação simples)
Obs.: os elétrons do cerne [Ne] não
interferem na ligação.
Be2 → 1s2 2s2
Segue mesmas regras de Li2, mas Diagrama para Li2: a
com oito elétrons nos OMs, logo: ligação tem seis elétrons
½ (4 – 4) = 0 (não existe ligação) nos OMs.
21. Configurações eletrônicas de B2 até Ne2 – valência 2s 2p
Os orbitais atômicos 2s têm menor energia que os orbitais
atômicos 2p;
A superposição de dois orbitais 2pz é maior que as dos dois
orbitais 2px e 2py;
Ambos os orbitais moleculares π2p e π*2p são duplamente
degenerados.
22. A interação entre orbitais 2s-2p afeta as energias de σ2s (diminuem) e
σ2p (aumentam). Essa alteração muda a ordem energética dos OMs:
- B2, C2, N2 → OM σ2p > OM π2p
- O2, F2, Ne2 → OM σ2p < OM π2p
23. Configurações eletrônicas e propriedades
moleculares
O modo como uma substância se comporta sob a ação de um
campo magnético permite a compreensão de sua
distribuição eletrônica:
Há paramagnetismo quando existem elétrons
desemparelhados, pois há maior força de atração magnética
Há diamagnetismo quando não há elétrons
desemparelhados (repulsão magnética).
Se há aumento da ordem de ligação, as distâncias de ligação
diminuem e as entalpias aumentam, porém, moléculas com
mesma ordem de ligação têm características diferentes.
Ex.: O2 .. ..
O=O
.. ..
- ligação curta: 1,21 Å
- entalpia alta: 495 kJ/mol
- é paramagnético: há dois elétrons desemparelhados
- ordem de ligação: ½ (8 – 4) = 2 (dupla ligação)
24. Moléculas diatômicas heteronucleares
Ex: Óxido de Nitrogênio – NO
–1 +1
. .. .. .
N=O N=O
.. .. .. ..
Tem 11 elétrons de valência e é altamente reativo.
As estruturas indicam ligação dupla, mas o pequeno comprimento
de ligação indica ordem maior que dois.
Se os átomos não diferenciam-se tanto em eletronegatividade,
seus orbitais moleculares serão parecidos com os das
moléculas diatômicas homonucleares.
½ (8-3) = ½ 5 = 5/2 = 2 ½
Obs: A ordem de ligação indica mais do que dupla ligação,
mostrando que pode haver falha em relação ao modelo de
Lewis.