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Aula3 ligquim

Jul 11, 2015

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Page 1: Aula3 ligquim
Page 2: Aula3 ligquim
Page 3: Aula3 ligquim

Energia de Separação entre

Orbitais s-p

Page 4: Aula3 ligquim

Orbital σ (Ligação σ)

Tipos de orbitais

Por convenção o eixo z é o eixo internuclear

Formado pela sobreposição de orbitais atômicos

que possuem simetria cilíndrica ao redor do eixo internuclear (z)

Os orbitais σ podem ser formados de várias maneiras:

sobreposição s,s

sobreposição s,p

sobreposição p,p

Page 5: Aula3 ligquim

Orbitais p

Page 6: Aula3 ligquim

OM formados pela superposição de 2 orbitais atômicos do tipo p formando orbitais s.

OM formados a partir de orbitais atômicos do tipos formando s.

pz pz

Page 7: Aula3 ligquim

Ligações formadas pela superposição de 2 orbitais atômicos

do tipo p formando orbitais p.

Page 8: Aula3 ligquim
Page 9: Aula3 ligquim

Eixo Z

Eixo x

ou

Eixo y

Page 10: Aula3 ligquim

Estes orbitais não se superpõem apreciavelmente ou não se

superpõem de modo algum em virtude de não apresentarem

simetria e energia apropriadas.

Orbital Molecular não ligante

Page 11: Aula3 ligquim
Page 12: Aula3 ligquim

Sequência de energia

Elementos de Li a N

s s* p p s p* p* s*

Elementos de O a Ne

s s* s p p p* p* s*

Page 13: Aula3 ligquim

Energ

y

2s 2s

2sg

2su*

2p

2p 3sg

3su*

1pu

1pg*

Molecular Orbital Theory

(px,py)

pz

HOMO

LUMO

Diagrama de energia para

Li2 Be2 B2 C2 N2

s s* p p s p*p* s*

Page 14: Aula3 ligquim

Be2

Be Be

Z = 4 1s2 2s22p0

Li Li

Li2

1s2 2s12p0 Z = 3

2e- 4e-

s

s*

s

s*

p p

p* p*

s

s*

s

s*

p p

p* p*

OL = (2- 0)/2

OL = 1

tipo s

OL = 0

NÃO EXISTE DIATÔMICO

COVALENTE

Page 15: Aula3 ligquim

C2

C C

Z=6

1s2 2s22p2

B B

B2

1s2 2s22p1

Z=5

6e- 8e-

s

s*

s

s*

p p

p* p*

s

s*

s

s*

p p

p* p*

OL = 2 - 1 = 1

tipo = p

OL = 3 - 1 = 2

tipo = 2 p paramagnético

Page 16: Aula3 ligquim

N2

N N

Z=7

1s2 2s22p3

10e-

s

s*

s

s*

p p

p* p*

OL = 4 -1 = 3

2p e 1 s

Page 17: Aula3 ligquim

Energias de s e p

muito diferentes

Page 18: Aula3 ligquim

s s* s p p p*p* s*

Page 19: Aula3 ligquim

O2

O O

Z = 8 1s2 2s22p4

OL = 4 - 2 = 2

s e p 12 e-

paramagnético

Page 20: Aula3 ligquim

O2 é para magnético, N2 não é.

(a) N2 líquido (PE = 77K) pode ser colocado diretamente passando

livre por um campo magnético forte.

(b) O2 líquido (PE=(90K) é atraído pelo magnéton e preenche a

cavidade entre os pólos. Tem 2 elétrons desemparelhados nos

orbitais px e py.

Page 21: Aula3 ligquim

F2

F F

Z = 9 1s2 2s22p5

OL = 4 - 3 = 1

s 14 e-

Page 22: Aula3 ligquim

A TOM pode explicar a ligação

covalente ?

PROBLEMA: Como mostra a Tabela , a remoção de 1 e- do N2 forma um

íon com ligação mais fraca e mais longa, enquanto que o íon

formado a partir do O2 tem ligação mais curta e mais forte.

estratégia: encontre o número de e- de valência , desenhe o diagrama de

OM, calcule a OL e compare os resultados.

Energia de ligação (kJ/mol)

Distância de ligação (pm)

N2 N2+ O2 O2

+

945

110

498 841 623

112 121 112

Page 23: Aula3 ligquim

s2s

s*2s

p2p

s2p

p*2p

s*2p

N2

N2+

O2

O2+

1/2(8-2)=3 1/2(7-2)=2,5 1/2(8-4)=2

s2s

s*2s

p2p

s2p

p*2p

s*2p

1/2(8-3)=2,5

Perda de elétron

antiligante

Perda de elétron

ligante

Page 24: Aula3 ligquim

SOLUÇÃO:

estratégia: encontre o número de e- de valência , desenhe o diagrama de

OM, calcule a OL e compare os resultados.

Energia de ligação (kJ/mol)

Distância de ligação (pm)

N2 N2+ O2 O2

+

945

110

498 841 623

112 121 112

N2 tem 10 e- de valência, então N2+ tem 9.

O2 tem 12 e- de valência, então O2+ tem 11.

OL N2 = 3 N2+ = 2,5

OL O2 = 2 O2+ = 2,5

Page 25: Aula3 ligquim

Efeito pode ser considerado com mais facilidade

MOLÉCULAS DIATÔMICAS HETERONUCLEARES

DEVEM SER CONSIDERADOS:

ENERGIA DOS ORBITAIS ENVOLVIDOS

TAMANHO

Se os átomos envolvidos estiverem na mesma linha da

Tabela Periódica

Exemplo clássico : CO

s s p p s* p*p* s*

Page 26: Aula3 ligquim
Page 27: Aula3 ligquim

Na

Cl NaCl

Page 28: Aula3 ligquim

O2-

O O

Z = 8 1s2 2s22p4

OL = 4 – 2,5 = 1,5

s e p/2 13 e-

Page 29: Aula3 ligquim

O2+

O O

Z = 8 1s2 2s22p4

OL = 4 – 1,5 = 2,5

s e 3/2 p 12 e-

Page 30: Aula3 ligquim

Bond Length

O2+

O2 1.207

1.26

1.49

2.5

2

1.5

1

paramagnetic (1)

paramagnetic (1)

diamagnetic

Comparação de propriedades físicas para o oxigênio e

alguns de seus íons

Distância de ligação

O2+

O2

O2–

O22–

1,123 Å

1,207

1,26

1,49

2,5

2

1,5

1

paramagnético (1)

paramagnético (2)

paramagnético (1)

diamagnético

Bond

OL Propriedades

magnéticas