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Segundo a teoria da ligação de valência, as ligações se formam quando os elétrons dos orbitais atômicos da camada de valência formam pares; os orbitais atômicos se sobrepõem para formar ligações σ ou lateralmente para formar ligações π. A sobreposição de orbitais semipreenchidos explica a formação das moléculas diatômicas. Para isso, vamos analisar a distribuição eletrônica do H e F. O H apresenta um orbital s, com apenas um elétron, semipreenchido. O mesmo ocorre com o F, o orbital p é triplamente degenerado. A distribuição eletrônica do 2p5 (2p2x, 2p2y, 2p1z) pode ser representada da seguinte forma: A formação da molécula de H2 é explicada como a sobreposição de dois orbitais 1s1 de átomos de hidrogênio diferentes, a molécula de F2 como a sobreposição de dois orbitais p semipreenchidos dos dois átomos de flúor. A única geometria para moléculas diatômicas é a linear. A TLV explica a formação de moléculas com mais de dois átomos, considerando que acontece um rearranjo da estrutura dos orbitais do átomo central quando ocorre a formação das ligações covalentes, resultando em orientações e energias mais adequadas do que no átomo isolado. Esse processo é denominado hibridização e os novos orbitais são chamados orbitais híbridos. A hibridização resulta da combinação da função de onda do átomo central e são utilizados os orbitais dos elétrons de valência. Como exemplo na hibridização da molécula de CH4 O metano estabelece quatro ligações covalentes simples, pela TLV são necessários 4 orbitais semipreenchidos no carbono para originar as sobreposições com os orbitais 1s1 do hidrogênio. O carbono possui 4 elétrons de valência (2s2, 2p2), portanto sua hibridização vai envolver os orbitais 2s e 2p e as possíveis hibridizações sp, sp2, sp3. Porém somente a sp3 resulta em 4 orbitais híbridos. Sendo assim supondo a hibridização sp3 para o carbono já temos 4 orbitais semipreenchidos para formar as ligações com os hidrogênios pela sobreposição de orbitais. Sabemos também que a hibridização sp3 resulta em uma disposição dos orbitais híbridos que conduz a geometria tetraédrica. sp3: um orbital s e 3 orbitais p, formando 4 orbitais híbridos; 4 ligações sigma; normalmente forma geometria tetraédrica. sp2: um orbital s e 2 orbitais p, 3 ligações sigma e 1 ligação pi, normalmente forma geometria trigonal plana. sp: um orbital s e um orbital p; 2 ligações sigma e 2 ligações pi; geometria linear Medida quantitativa da polaridade de uma molécula. É dependente da diferença de eletronegatividade dos átomos e da distância da ligação. Se o momento dipolo for diferente de zero, há dipolo permanente. A partir disso pode-se dizer que a molécula é polar. São interações que ocorrem entre moléculas diferentes, são mais fracas do que ligações iônicas e covalentes. íon - dipolo: atração de um íon por um dipolo de carga oposta. Ligação de Hidrogênio: interação do H com átomos eletronegativos de outra molécula (N, O, F) Dipolo - Dipolo: força atrativa entre moléculas polares fortes. Dipolo induzido – Dipolo induzido: Ocorre entre moléculas apolares Forças de dispersão: Interação entre duas moléculas apolares que têm dipolos momentâneos induzidos pela presença da outra A força de dispersão aumenta com o aumento da massa molecular. As forças intermoleculares têm influência direta nas propriedades físicas dos compostos (ponto de fusão e ebulição, solubilidade etc.). Para determinar estimar qual o ponto de ebulição de uma determinada molécula, alguns critérios devem ser analisados: • Dependerá do tipo de interação, massa molecular e tamanho da molécula. • Massas moleculares próximas, a interação mais forte terá o maior P.E • Mesmo tipo de interação, a maior massa molecular terá o maior P.E • Mesmo tipo de interação e massa molecular próxima, a maior cadeia principal terá maior P.E A solubilidade também é influenciada pelas forças intermoleculares. O tamanho da cadeia carbônica afeta a solubilidade, quanto maior a cadeia carbônica maior a solubilidade em solventes apolares e quanto menor a cadeia, maior a solubilidade em solventes polares. Autoria: Beatriz Oliveira Referências: ATKINS, P.W.; JONES, Loretta. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 7.ed. Porto Alegre: Bookman, 2018. Marson, G.A. Teoria da Ligação de Valência. Licenciatura em Ciências. USP/Univesp.
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