quimica geral aula 06
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Capítulo 09© 2005 by Pearson Education
Capítulo 9:Capítulo 9: Geometria molecular e teorias de Geometria molecular e teorias de
ligaçãoligação
QUÍMICAQUÍMICA A Ciência Central A Ciência Central
9ª Edição9ª Edição
David P. WhiteDavid P. White
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• As estruturas de Lewis fornecem a conectividade atômica: elas nos mostram o número e os tipos de ligações entre os átomos.
• A forma espacial de uma molécula é determinada por seus ângulos de ligação.
• Considere o CCl4: no nosso modelo experimental, verificamos que todos os ângulos de ligação Cl-C-Cl são de 109,5°.• Conseqüentemente, a molécula não pode ser plana.• Todos os átomos de Cl estão localizados nos vértices de um
tetraedro com o C no seu centro.
Formas espaciais Formas espaciais molecularesmoleculares
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Formas espaciais Formas espaciais molecularesmoleculares
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• Para prevermos a forma molecular, supomos que os elétrons de valência se repelem e, consequentemente, a molécula assume qualquer geometria 3D que minimize essa repulsão.
• Denominamos este processo de teoria de Repulsão do Par de Elétrons no Nível de Valência (RPENV).
• Existem formas simples para as moléculas AB2 e AB3.
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• Existem cinco geometrias fundamentais para a forma molecular:
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• Ao considerarmos a geometria ao redor do átomo central, consideramos todos os elétrons (pares solitários e pares ligantes).
• Quando damos nome à geometria molecular, focalizamos somente na posição dos átomos.
Formas espaciais Formas espaciais molecularesmoleculares
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• Para se determinar a forma de uma molécula, fazemos a distinção entre pares de elétrons solitários (ou pares não-ligantes, aqueles fora de uma ligação) e pares ligantes (aqueles encontrados entre dois átomos).
• Definimos o arranjo eletrônico pelas posições no espaço 3D de TODOS os pares de elétrons (ligantes ou não ligantes).
• Os elétrons assumem um arranjo no espaço para minimizar a repulsão e−-e−.
Modelo RPENVModelo RPENV
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• Para determinar o arranjo:• Desenhe a estrutura de Lewis,• conte o número total de pares de elétrons ao redor do átomo
central,
• ordene os pares de elétrons em uma das geometrias acima para minimizar a repulsão e−-e− e conte as ligações múltiplas como um par de ligação.
Modelo RPENVModelo RPENV
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O efeito dos elétrons não-ligantes e ligações múltiplas nos ângulos de ligação
• Determinamos o arranjo observando apenas os elétrons.• Damos nome à geometria molecular pela posição dos átomos.• Ignoramos os pares solitários na geometria molecular.
• Todos os átomos que obedecem a regra do octeto têm arranjos tetraédricos.
Modelo RPENVModelo RPENV
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O efeito dos elétrons não-ligantes e ligações múltiplas nos ângulos de ligação
• No nosso modelo experimental, o ângulo de ligação H-X-H diminui ao passarmos do C para o N e para o O:
• Como os elétrons em uma ligação são atraídos por dois núcleos, eles não se repelem tanto quanto os pares solitários.
• Consequentemente, os ângulos de ligação diminuem quando o número de pares de elétrons não-ligantes aumenta.
104.5O107O
NHH
HC
H
HHH109.5O
OHH
Modelo RPENVModelo RPENV
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O efeito dos elétrons não-ligantes e ligações múltiplas nos ângulos de ligação
Modelo RPENVModelo RPENV
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O efeito dos elétrons não-ligantes e ligações múltiplas nos ângulos de ligação
• Da mesma forma, os elétrons nas ligações múltiplas se repelem mais do que os elétrons nas ligações simples.
C OCl
Cl111.4o
124.3o
Modelo RPENVModelo RPENV
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Moléculas com níveis de valência expandidos
• Os átomos que têm expansão de octeto têm arranjos AB5 (de bipirâmide trigonal) ou AB6 (octaédricos).
• Para as estruturas de bipirâmides trigonais existe um plano contendo três pares de elétrons. O quarto e o quinto pares de elétrons estão localizados acima e abaixo desse plano.
• Para as estruturas octaédricas, existe um plano contendo quatro pares de elétrons. Da mesma forma, o quinto e o sexto pares de elétrons estão localizados acima e abaixo desse plano.
Modelo RPENVModelo RPENV
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Moléculas com níveis de valência expandidos
• Para minimizar a repulsão e−−e− , os pares solitários são sempre colocados em posições equatoriais.
Modelo RPENVModelo RPENV
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Moléculas com níveis de valência expandidos
Modelo RPENVModelo RPENV