[1] O documento discute geometria molecular, ressonância, tipos de ligação e hibridização de orbitais atômicos. [2] É explicado que a geometria molecular depende da minimização da repulsão entre pares de elétrons na camada de valência, determinada pelo modelo VSEPR. [3] São apresentados exemplos de moléculas com geometrias lineares, trigonais planas, tetraédricas e piramidais trigonais resultantes da hibridização sp, sp2 e sp3.

1. 04/04/2012
Universidade Federal da Paraíba
Centro de Ciências Exatas e da Natureza
Ressonância
Departamento de Química
Disciplina: Química Geral Estrutura de ressonância ou híbrido de ressonância: Mais de uma
possibilidade de representar a estrutura de Lewis para uma
molécula
Ex: NO3-
Ligações Químicas
Curso: Tecnologia em Produção Sucroalcooleira
Professora: Liliana Lira Pontes
As três tem a mesma energia, todas são válidas
Semestre 2012.1
Ressonância Ressonância
Medidas experimentais : nenhuma estrutura sozinha é correta;
CO32-
Todos os comprimentos de ligação são iguais (124 pm);
Características intermediárias entre uma dupla pura e uma simples
pura;
Híbridos de ressonância
Geometria molecular Geometria molecular
Forma como os átomos numa molécula
Lewis explica as fórmulas dos compostos covalentes,
se orientam no espaço. mostram o número e o tipo de ligação entre os átomos;
As moléculas tem formas espaciais e
Fórmula de Lewis não indicam as formas espaciais das
tamanhos definidos pelos ângulos e pelas moléculas;
distâncias entre os núcleos e seus átomos.
Ex: CCl4
Pode afetar as propriedades físicas e químicas, como o
ponto de fusão, ebulição, densidade, etc.
Reações bioquímicas: pequena variação na forma ou no tamanho de
um medicamento aumento da efetividade e redução de efeitos A forma espacial como um todo de uma molécula é
colaterais. determinada pelos seus ângulos de ligação
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2. 04/04/2012
Geometria molecular Geometria molecular
O modelo mais simples é baseado na estruturas de Lewis:
VSEPR (valence shell electron-pair repulsion) Moléculas com um único átomo central ligado a
dois ou mais átomos do mesmo tipo.
Modelo de Repulsão dos Pares Eletrônicos da Camada de
Valência: a geometria de uma molécula é determinada pela Fórmula geral ABn átomo central A está ligado
minimização das repulsões entre os pares de elétrons da camada a n átomos B.
de valência.
EX: CO2 e H2O
O método determina a orientação mais estável dos pares AB2
eletrônicos ao redor do átomo central numa molécula.
Linear Angular
Geometria molecular Piramidal Orientação Espacial dos Pares de elétrons ao redor do átomo central
Trigonal
AB3
ClF3
Trigonal
Plana
SO3
Forma T
Aplicando o método VSEPR
Geometria molecular
1- Esquematizar a estrutura de Lewis
2- Determinar o número de domínios de elétrons, domínios
ligantes e não ligantes do átomo central.
3- Orientar o par de elétrons e as ligações nas posições apropriadas
ao redor do átomo central a fim de minimizar as repulsões entre
eles. Determine o arranjo.
4- Colocar cada átomo ligado nos vértices da figura geométrica
Tetraédrica Piramidal Angular obtida na etapa 3.
Trigonal Domínios ligantes: par de elétrons ligantes;
Domínios não - ligantes: par de elétrons
isolados;
Domínios de elétrons (par não ligante, ligação
simples ou dupla)
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3. 04/04/2012
Exemplos
SeO3
Geometria
ClF3 CO2
da
molécula
H2O
SF4 BF3
NH3
Simetria Molecular e a Polaridade das Moléculas Teoria de Ligação de Valência (teoria VB)
“Formam-se uma ligação entre dois
átomos quando dois elétrons com seus
spins emparelhados são compartilhados
por dois orbitais atômicos sobrepostos,
sendo que um orbital de cada átomo se
une para fazer a ligação”
Uma molécula será apolar se
Supõe átomos individuais, cada qual com
(a) as ligações forem não- polares seus orbitais e elétrons, agrupando-se para
ou (b) não existirem pares isolados formar as ligações covalentes da molécula
nas camadas de valência do átomo
central e todos os átomos ligados a Linus Pauling 1931
esse átomo central forem idênticos Sobreposição de Orbitais Atômicos
Semi – Preenchidos;
Uma molécula na qual o átomo
central possui pares isolados de Heitler e London, 1927
elétrons geralmente é polar
Teoria de Ligação de Valência (teoria VB) Teoria de Ligação de Valência (teoria VB)
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4. 04/04/2012
Tipos de Ligações Covalentes
Orbital s
O orbital s tem simetria esférica ao redor do
Tipos de Ligações núcleo.
Covalentes São mostradas duas alternativas de representar a
nuvem eletrônica de um orbital s:
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Tipos de Ligações Covalentes Tipos de Ligações Covalentes
Orbital p
Forma geométrica dos orbitais p é a de duas esferas
Orbital p
achatadas até o ponto de contato (o núcleo atômico) e
Z
orientadas segundo os eixos de coordenadas. y
x
pz orbital px orbital py orbital
Tipos de Ligações Covalentes Tipos de Ligações Covalentes
Orbital d
Orbital f
Os orbitais d tem formas diversificadas: quatro
(têm forma de 4 lóbulos).Último um duplo lóbulo Os orbitais f apresentam formas que podem ser
rodeado por um anel. derivadas da adição de um plano nodal às formas
dos orbitais d.
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5. 04/04/2012
Tipos de Ligações Covalentes Tipos de Ligações Covalentes
Ligações σ (sigma)
H=1s1
H= 1s1 F = 2s2 2p5
H2
Tipos de Ligações Covalentes
N2
Ligações π (pi)
São formadas entre átomos que já possuem
ligação σ.
Não permitem rotação dos átomos em torno do
eixo internuclear.
 Orbitais “s” não formam ligações pi.
Hibridização de orbitais atômicos
Mistura de orbitais pertencentes a um mesmo
átomo, originando novos orbitais iguais entre si,
mas diferentes dos orbitais originais.
sp3, sp2, sp, sp3d, sp3d2
A diferença destes novos orbitais atômicos,
denominados orbitais híbridos, acontece tanto
na geometria (forma) como no conteúdo
energético.
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Hibridização de orbitais atômicos Hibridização sp
O número dos orbitais híbridos obtidos Orbital s Orbital p
será o mesmo dos orbitais existentes
BeF2
antes de serem misturados. Geometria Linear
F
Be
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Hibridização sp e Ligações Múltiplas Hibridização sp2
BF3
No acetileno existem 3 tipos de ligações: ligações
sigma s-sp; ligação sigma sp-sp; ligações pi
Ligação tripla  uma ligação sigma  e duas ligações pi
Hibridização sp2 Hibridização e Ligações Múltiplas
H H Exemplo de hibridação sp2
C C H2C=CH2
H H
Os dois átomos de C encontram-se ligados por uma dupla ligação. Uma
ligação sigma sp2-sp2 e uma ligação pi. Cada átomo de C encontra-se
ligado a dois átomos de H (duas ligações sigma s-sp2).
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7. 04/04/2012
Hibridização sp3 Hibridização sp3
Exemplo de hibridação
sp3 CH4
Hibridização sp3 Hibridização sp3
Exemplo de hibridação
sp3 CH4 FORMA DAS MOLÉCULAS
sp3 - tetraédrica
No CH4, os 4 orbitais híbridos sp3 do C se ligam com os
orbitais s de 4 átomos de H, formando 4 ligações sigma
C-H. H
carbono possui 4 elétrons de valência 2s22p2
C
O carbono pode formar ligações simples, duplas e triplas. H
O carbono pode apresentar orbitais híbridos do tipo sp, sp2 H
H
e sp3
39 sp3 40
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8. 04/04/2012
Exemplos
Indique a Hibridização dos orbitais
empregados pelo átomo central em
cada uma das seguintes estruturas;
a)SF4
b)SF6
c) NH3
d)H2O
e)BF4-
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