Este documento discute a Teoria dos Orbitais Moleculares para explicar as ligações químicas entre átomos. Apresenta como os orbitais atômicos se combinam para formar orbitais moleculares ligantes e antiligantes e como os elétrons são distribuídos nesses orbitais de acordo com as regras de Hund e Pauli. Fornece exemplos de diagramas de níveis de energia para moléculas diatômicas como H2, O2 e F2 e discute como a teoria prevê a existência ou não de algumas

1. 05/05/2012
Universidade Federal da Paraíba
Centro de Ciências Exatas e da Natureza
Departamento de Química Paramagnetismo do O2
Disciplina: Química Geral
Teoria dos Orbitais Moleculares
Curso: QGT
Professora: Liliana Lira Pontes
Semestre 2012.1
Teoria da Ligação de Valência (TLV)versus Teoria do Orbitais Moleculares: construídos a
Orbital Molecular(TOM) partir da adição conjunta (superposição) de
orbitais atômicos pertencentes à camada de
valência dos átomos presentes na molécula.
TLV: os elétrons,em uma ligação,
estão localizados entre os dois Ex:H2
AO- ondas centradas
átomos ligados; Ψ = ψA1s + ψB1s
TOM: os elétrons
Combinação de Orbitais Atômicos
pertencem à molécula resultando em diminuição de energia
como um todo, ficam em total – Orbital Ligante
orbitais (ORBITAIS Orbital Molecular
MOLECULARES) Combinação Linear de orbitais
atômicos – LCAO - MO
Ψ = ψA1s - ψB1s
A energia relativa entre o orbital
atômico original e os orbitais
moleculares ligante e antiligante
Combinação de Orbitais Atômicos resultando são representados na forma de
em aumento de energia total – Orbital diagramas de níveis de energia do
Antiligante orbital molecular
Orbitais moleculares são formados por combinação de
orbitais atômicos: quando os orbitais atômicos interferem
construtivamente, há o surgimento de orbitais ligantes;
quando interferem destrutivamente, originam orbitais
antiligante. N orbitais atômicos combinam-se para dar N
orbitais moleculares
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Descrição dos orbitais moleculares/Deduzindo as Configurações
eletrônicas de moléculas diatômicas
Passo1: considerar todos os orbitais Explicação!!!
moleculares possíveis de serem formados
a partir das bandas de valência dos
orbitais atômicos disponíveis; Lewis – o fato de que ligações normalmente consistirem em um
par de elétrons.
Passo 2: os elétrons são acomodados
inicialmente no orbital molecular de mais Pauli – prevê que somente dois elétrons (com spins
baixa energia, e depois em níveis de emparelhados)ocupam qualquer orbital molecular.
energia maior;
σ1s2
H2
Uma ligação simples entre dois átomos consiste na presença de
Passo 3: Pauli - cada orbital acomoda 2 e-; dois elétrons emparelhados em um orbital ligante.
Passo 4: se mais de um orbital de mesma
energia estiver disponível segue regra de Somente o orbital ligante
Hund; ocupado- energia da
molécula é menor.
Outras moléculas diatômicas homonucleares
dos elementos do 2º período (Li ao Ne)
1- Construir o diagrama de energia dos
orbitais moleculares a partir dos orbitais
atômicos da camada de valência
Li2 ao N2 O2 e F2
fornecidos pelos átomos;
2- 2s e 2p na camada de valência,
construir OM a partir da sobreposição;
Total de 8 orbitais (4 em cada átomo) e
portanto 8 OM devem ser construídos;
2s – formarão 2sσ e 2sσ*
2p- formarão 2pσ e 2pσ*
2pπ e 2pπ*
Exemplo N2 Exercício
G15 5e- de valência 10e-
1)Deduza a configuração eletrônica do estado fundamental
da molécula de flúor.
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3. 05/05/2012
2)Deduza a configuração eletrônica do estado fundamental do
O2 .
Elétrons em OM ligantes tendem a estabilizar a molécula;
OM antiligantes tendem a desestabilizar a molécula quando
ocupados por elétrons;
Os OM ligantes tem menor energia que os OM antiligantes
formados pelos mesmos orbitais atômicos.
TOM prevê porque algumas moléculas existem e outras não...
Diagrama de Níveis de Energia do OM para o H 2
H2
He2
Uma vez que o Hélio tem dois elétrons
ligantes e dois elétrons antiligantes, a
O.L. é 0 (zero) significa que a ligação
não existe.
diferença na quantidade de pares de
Ordem da Ligação
elétrons nos orbitais ligantes e Exemplos
antiligantes
Os elétrons dos orbitais moleculares ligantes (s ou p) são
elétrons ligantes e os dos orbitais moleculares antiligantes (s*
ou p*) são elétrons antiligantes.
H2
nº elétrons ligantes - nº elétrons antiligant es
O.L.  He2
2
O.L. = 0
O.L. = 1
He2+
O.L. = 0,5
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Exercício
1) Calcule a ordem de ligação para o H2- F2 e O2
R. 0,5; 1;2
2) Determine as seguintes propriedades de O2+
a) Número de elétrons desemparelhados; (1)
b) Ordem de ligação; (2,5)
3) Determine as propriedades magnéticas e a ordem
de ligação para o íon C22-
a) R. diamagnético, 3
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