Geometria Molecular e Teorias de ligação

1. Geometria Molecular e Teorias de ligação Antonio Paulo Rossignolli de Lima nº. 16991 Vinícius Renó de Paula nº. 17032 Curso: Engenharia de Produção Mecânica

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. Antonio Lima / Vinícius R. Paula

3. Formas Espaciais Moleculares • Importância da estrutura de Lewis Lewis: bidimensional Forma tridimensional Antonio Lima / Vinícius R. Paula

4. Exemplos de Formas Espaciais Antonio Lima / Vinícius R. Paula

5. Exemplos de Formas Espaciais • Cinco geometrias fundamentais Antonio Lima / Vinícius R. Paula

6. Exemplos de Formas Espaciais • Estruturas espaciais adicionais Antonio Lima / Vinícius R. Paula

7. 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 Antonio Lima / Vinícius R. Paula

8. Antonio Lima / Vinícius R. Paula

9. Antonio Lima / Vinícius R. Paula

10. O Modelo RPENV • Como encontrar a geometria molecular : • Exemplo: Antonio Lima / Vinícius R. Paula

11. Formas de Moléculas Maiores • Exemplo : Ácido acético Antonio Lima / Vinícius R. Paula

12. Polaridade Molecular • Momento dipolar total: soma vetorial dos dipolos de ligação • Soma = 0 => molécula apolar • Soma ≠ 0 => molécula polar • Exemplos: Antonio Lima / Vinícius R. Paula

13. 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 Antonio Lima / Vinícius R. Paula

14. 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: Antonio Lima / Vinícius R. Paula

15. Orbitais Híbridos (ilustrações): Antonio Lima / Vinícius R. Paula

16. Orbitais Híbridos • Orbitais híbridos sp² • Orbitais híbridos sp³ • Também ocorre hibridização envolvendo orbitais d: sp³d, sp³d² Antonio Lima / Vinícius R. Paula

17. Orbitais Híbridos e Geometria • 2 sp Linear • 3 sp² Trigonal Plana • 4 sp³ Tetraédrica • 5 sp³d Bipiramidal Trigonal • 6 sp³d² Octaédrica Antonio Lima / Vinícius R. Paula

18. 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 Antonio Lima / Vinícius R. Paula

19. Ligações Múltiplas (ilustrações) • Exemplo: etileno (C2H4) Antonio Lima / Vinícius R. Paula

20. 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) Antonio Lima / Vinícius R. Paula

21. Orbitais Moleculares • Superposição de orbitais atômicos => Orbitais Moleculares (OM) • O número de orbitais atômicos combinados é igual ao número de OM formados Dois orbitais 1s => formam: um OM ligante e um OM antiligante Diagramas de níveis de energia Antonio Lima / Vinícius R. Paula

22. 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 Antonio Lima / Vinícius R. Paula

23. Orbitais Moleculares - Moléculas diatômicas do segundo Período Antonio Lima / Vinícius R. Paula

24. Orbitais Moleculares • Orbitais moleculares a partir de orbitais atômicos 2p Diagrama de níveis de energia Antonio Lima / Vinícius R. Paula

25. Orbitais Moleculares • Diagrama de energia para os orbitais moleculares Antonio Lima / Vinícius R. Paula

26. Orbitais Moleculares • Moléculas diatômicas heteronucleares: • Óxido de nitrogênio (NO) : Antonio Lima / Vinícius R. Paula

27. Paramagnetismo e Diamagnetismo Paramagnetismo: ocorre em substâncias com elétrons desemparelhados Diamagnetismo: ocorre em substâncias sem elétrons desemparelhados Antonio Lima / Vinícius R. Paula

28. 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 Antonio Lima / Vinícius R. Paula