Teorias da Ligação Química 1? Orbitais Atómicas Moléculas
Teorias da Ligação (TOM) 2 TEORIA DAS ORBITAIS MOLECULARES Robert Mulliken) Electrões de valência estão deslocalizados electrões de valência ocupam orbitais moleculares que se estendem a toda a molécula
3 Teorias da Ligação (TLV) TEORIA DA LIGAÇÃO de VALÊNCIA Linus Pauling Electrões de valencia estão localizados entre os átomos (ou são pares isolados). Orbitais atómicas semi- preenchidas sobrepõem-se se para formar ligações ões.
4 Teoria da Ligação de Valência O modelo da RPECV baseado nas estruturas de Lewis não permite explicar a formação de ligações químicas! Não explica porque a ligação F-F é mais fraca que a ligação -, apesar da partilha de um par de electrões. Segundo a TLV a formação da ligação covalente - resulta da sobreposição espacial (ou coalescência) de duas orbitais 1s dos átomos.
5 Teoria da Ligação de Valência Partilha de dois electrões entre dois átomos. Energia de dissociação das ligações Comprimento da ligação Sobreposição 2 436,4 kj/mole 74 pm 2 1s F 2 150,6 kj/mole 142 pm 2 2p Teoria da Ligação de Valência os electrões numa molécula ocupam orbitais atómicas dos átomos individuais.
Formação de uma ligação σ (Sigma) 6 Two s orbitals overlap
Formação de uma ligação σ 7 Two s orbitals overlap Two p orbitals overlap
8 Teoria da Ligação de Valência Ligação no BF 3 F Boron configuration B F F 1s 2s 2p Geometria triangular plana ângulo = 120 o
9 Ligação no BF 3 Como explicar as três ligações com ângulo de 120 o usando uma orbital s e orbitais p que formam ângulos de 90 o? Pauling introduziu o conceito de ibridação de orbitais atómicas A hibridação consiste na mistura de orbitais atómicas de modo a gerar um novo conjunto de orbitais ORBITAIS ÍBRIDAS
10 ibridação coalescência de duas ou mais orbitais atómicas para formar um novo conjunto de orbitais híbridas. 1. Coalescência de, pelo menos, 2 orbitais atómicas não equivalentes (por ex., s e p). As orbitais híbridas têm uma forma diferente das orbitais atómicas originais. 2. Número de orbitais híbridas é igual ao número de orbitais atómicas puras que participam no processo de hibridação. 3. As ligações covalentes são formadas por: a. Sobreposição de orbitais híbridas com orbitais atómicas; b. Sobreposição de orbitais híbridas com outras orbitais híbridas.
11 Ligação no BF 3 hibridação 2s 2p redistribuir electrões Três orbitais híbridas sp 2 Orbital p não ocupada
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13 BF 3 As três orbitais híbridas resultam da mistura de uma orbital s e duas orbitais p 3 sp 2 Temos assim 3, orbitais híbridas semi- preenchidas que são utilizadas para formar as ligações B-F F sigma.
Ligação no BF 3 14 Uma orbital de cada F sobrepõe uma das orbitais híbridas sp 2 para formar uma ligação sigma B-FB F F B F
15 Ligação no C 4 Como justificar 4 ligações C sigma com um ângulo de 109 o? 109 o Temos de usar 4 orbitais atómicas s, p x, p y, e p z para formar 4 orbitais híbridas.
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Ligação no C 4 17 Figure 10.6
ibridação de Orbitais 18 Contar o número de pares isolados e o número de átomos ligados ao átomo central # de Pares Isolados + # de Átomos Ligados 2 ibridação sp Exemplos BeCl 2 3 sp 2 BF 3 4 sp 3 C 4, N 3, 2 O 5 6 sp 3 d sp 3 d 2 PCl 5 SF 6
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20 Ligações na Glicina sp 3 sp 3 N C O C sp 2 O sp 3
21 Ligações na Glicina sp 3 sp 3 N C O C sp 2 O sp 3
22 Ligações na Glicina sp 3 sp 3 N C O C sp 2 O sp 3
23 Ligações na Glicina sp 3 sp 3 N C O C sp 2 O sp 3
24 Ligações na Glicina sp 3 sp 3 N C O C sp 2 O sp 3
Ligações múltiplas 25 Considere-se se o etileno,, C 2 4 120Þ C C sp 2
ibridação sp 2 de um átomo de carbono 26
A orbital 2 pz é perpendicular ao plano das orbitrais híbridas 27
Ligações no C 2 4 28 Ligação Pi (π) densidade electrónica acima e abaixo dos núcleos dos átomos ligantes. Ligação Sigma (σ) densidade electrónica entre os 2 átomos.
29 Ligação π no C 2 4 A orbital p não utilizada em cada átomo de C contem um electrão e esta orbital p sobrepõe com a orbital p do átomo vizinho para formar a ligação ãoπ. 2s 2p 3 sp 2 hybrid orbitals p orb. for š bond
Ligações σ e π no C 2 4 30
Ligações σ e π no C 2 O 31
Ligações σ e π no C 2 2 32
Ligações sigma (σ) e pi (π) 33 Ligação simples Ligação dupla Ligação tripla 1 ligação sigma 1 ligação sigma e 1 ligação pi 1 ligação sigma e 2 ligações pi O C C O σ ligações = 6+ 1 = 7 π ligações = 1
Consequências das Ligações Múltiplas 34 A rotação é restringida em torno de uma ligação C=C