Aula 08 química geral
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Universidade Federal da Paraíba Centro de Ciências Exatas e da Natureza
Departamento de Química Disciplina: Química Geral
Teoria dos Orbitais Moleculares
Curso: Tecnologia em Produção Sucroalcooleira Professora: Liliana Lira Pontes
Semestre 2012.1
Paramagnetismo do O2
Teoria da Ligação de Valência (TLV)versus Teoria do Orbital Molecular(TOM)
TLV: os elétrons,em uma ligação, estão localizados entre os dois
átomos ligados;
TOM: os elétrons
pertencem à molécula como um todo, ficam em
orbitais (ORBITAIS MOLECULARES)
Orbitais Moleculares: construídos a
partir da adição conjunta (superposição) de orbitais atômicos pertencentes à camada de valência dos átomos presentes na molécula.
Ψ = ψA1s + ψB1s
Combinação Linear de orbitais atômicos – LCAO - MO
Combinação de Orbitais Atômicos resultando em diminuição de energia total – Orbital Ligante
Ex:H2
Orbitais Moleculares
AO- ondas centradas
Ψ = ψA1s - ψB1s
Combinação de Orbitais Atômicos resultando em aumento de energia total – Orbital
Antiligante
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
A energia relativa entre o orbital atômico original e os orbitais moleculares ligante e antiligante são representados na forma de diagramas de níveis de energia do orbital molecular
Passo1: considerar todos os orbitais moleculares possíveis de serem formados a partir das bandas de valência dos orbitais atômicos disponíveis; Passo 2: os elétrons são acomodados inicialmente no orbital molecular de mais baixa energia, e depois em níveis de energia maior; Passo 3: Pauli - cada orbital acomoda 2 e-; Passo 4: se mais de um orbital de mesma energia estiver disponível segue regra de Hund;
H2
1sσ2
Deduzindo as Configurações eletrônicas de moléculas
diatômicas/Descrição dos orbitais moleculares
Somente o orbital ligante ocupado- energia da molécula é menor.
Explicação!!!
Lewis – o fato de que ligações normalmente consistirem em um par de elétrons.
Pauli – prevê que somente dois elétrons (com spins emparelhados)ocupam o orbital molecular.
Uma ligação simples entre dois átomos consiste na presença de dois elétrons emparelhados em um orbital ligante.
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
fornecidos pelos átomos;
2- 2s e 2p na camada de valência,
construir OM a partir da sobreposição;
Total de 8 orbitais em cada átomo e
portanto 8 OM devem ser construídos;
2s – formarão 2sσ e 2sσ*
2p- formarão 2pσ e 2pσ*
2pπ e 2pπ*
Li2 ao N2 O2 e F2
Exemplo N2
G15 5e- de valência 10e-
Exercício
1)Deduza a configuração eletrônica do estado fundamental da molécula de flúor.
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.
Diagrama de Níveis de Energia do OM para o H2
H2
TOM prevê porque algumas moléculas existem e outras não...
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.
Esta molécula é muito instável e é
provável e o hélio exista na forma
monoatômica.
Os elétrons dos orbitais moleculares ligantes (s ou p) são elétrons ligantes e os dos orbitais moleculares antiligantes (s* ou p*) são elétrons antiligantes.
diferença na quantidade de pares de
elétrons nos orbitais ligantes e
antiligantes
Ordem da Ligação
2
esantiligant elétrons nº - ligantes elétrons nº.. LO
H2
He2
O.L. = 1 O.L. = 0
He2+
O.L. = 0,5
Exemplos
Exercício
1) Calcule a ordem de ligação para o H2- F2 e O2
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 C2
2-
a) R. diamagnético; 3