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Geometria molecular O modelo de repulsão dos pares de elétrons da camada de valência (RPECV) Química Inorgânica A Prof. Me. Hemerson Nascimento Geometria Molecular A efetividade das ligações químicas depende de uma variedade de fatores, dentre os quais a disposição espacial dos átomos na estrutura molecular, o que chamamos de geometria molecular. A partir da notação de Lewis, podemos representar as estruturas como planificações, entretanto, a maioria dessas estruturas é, na verdade, tridimensional, por isso a necessidade de modelos mais adequados a essa realidade. Pares eletrônicos As ligações químicas são estabelecidas entre pares eletrônicos e, nas ligações covalentes, especificamente, pelo compartilhamento de pares de elétrons nas camadas de valência dos átomos. Os pares envolvidos nos compartilhamentos são chamados de ligantes. Quando sobram pares de elétrons de valência que não participam de ligação alguma, estes são chamados de pares de elétrons livres ou não-ligantes. Tanto os pares ligantes quanto os não-ligantes passam a ser compreendidos como nuvens eletrônicas. Nuvens eletrônicas É importante observar que: As nuvens eletrônicas ocupam o entorno de átomos centrais; As ligações duplas e triplas são tratadas da mesma maneira que as ligações simples; O par isolado também ocupa espaço; A geometria dos pares eletrônicos e a molecular são diferentes; As forças repulsivas variam de acordo com os pares eletrônicos: (isolado × isolado) > (isolado × ligado) > (ligado × ligado) Proposto pelo químico inglês Ronald James Gillespie, o modelo de geometria molecular baseado na repulsão dos pares de elétrons da camada de valência (RPECV) — vallence shell electron pair repulsion (VSEPR), originalmente — é um método relativamente simples de explicar a formação de ligações através do emparelhamento de elétrons, partindo das estruturas de Lewis e clarificando a natureza das ligações e seu mecanismo de formação. Teoria de repulsão dos pares de elétrons da camada de valência Ao redor do átomo central, as regiões com alta densidade eletrônica se repelem e, para diminuir o efeito dessa repulsão, tendem a se dispor de modo a ficar o mais afastadas possível. Teoria de repulsão dos pares de elétrons da camada de valência Nesse sentido, as formas geométricas acima são previstas: linear, trigonal planar, tetraédrica, bipirâmide trigonal ou trigonal bipiramidal e octaédrica (nessa ordem). Essa disposição tem relação direta com propriedades físico-químicas. Linear (AX2E0) Quando não há pares isolados Trigonal planar (AX3E0) Tetraédrica (AX4E0) Quando não há pares isolados Trigonal bipiramidal (AX5E0) Octaédrica (AX6E0) Quando não há pares isolados Angular (AX2E1), piramidal (AX3E1) e angular (AX2E2) Quando há pares isolados Estas geometrias são construídas a partir das geometrias dos pares eletrônicos: trigonal planar, no primeiro caso, e tetraédrica, as duas últimas estruturas tridimensionais. NH3 H2O SO2 Polo é uma região com acúmulo de carga elétrica (densidade); Eletronegatividade, geometria molecular e momento dipolar; Poder polarizante é a capacidade de um íon polarizar um átomo ou íon vizinho; Polarizabilidade é a facilidade com que a nuvem de elétrons de uma molécula pode ser distorcida; As moléculas podem ser classificadas em polares ou apolares; Efeito sobre a polaridade Moléculas que possuem átomos terminais idênticos, sem pares isolados no átomo central, e/ou arranjo simétrico são apolares: Efeito sobre a polaridade São polares as moléculas cujo momento de dipolo (μ) é dado pela resultante vetorial em função da diferença de eletronegatividade (Δχ) entre os átomos que compõem as ligações. Mapas de potencial Alotropia Referências ATKINS, Peter; JONES, Loretta. Princípios de Química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 3 ed. Porto Alegre, RS: Bookman, 2006. 968p. Tradução de: Ricardo Bicca Alencastro. FELTRE, Ricardo. Fundamentos da Química. 4 ed. rev. e ampl. São Paulo, SP: Moderna, 2001. 740p. KOTZ, J.C. e cols. Química Geral I e Reações Químicas – tradução da 5ª edição norte-americana. São Paulo, SP: Pioneira Thonson Learning, 2005. 672p. LEE, J. D. Química inorgânica não tão concisa. São Paulo, SP: E. Blücher, 2008. 527 p.
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