Resumo química fundamental A UFRGS área 1

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"
☆LLÚTTLICOL MIST . HOM . : composição → a mesma em
o estudo da transformação qualquer ponto
→ No final da diciplina ter um olhar microscópio MIST HET . : não é uniforme
SAÚDE MÉTODOS FÍSICOS : separar uma mistura em seus campo-
• Sanitização mentes puros
• cirurgias e anestesia → destilação simples
• vacinas e antibióticos → magnetismo
ENGENHARIA E MEIO AMBIENTE AS SUBSTÂNCIAS PODEM SER ELEMENTOS OU COMPOSTOS
• Combustíveis FOÍSCIS e não fósseis
• Energia ( solar , eólica)
• energia nuclear
| .FI?:Em;iE;::e:::::;:::::m:
""""
E NA CIVIL ? ☆ 118 elementos já identificados
o cimento ↳ 94 ocorrem naturalmente na Terra - ouro , alumínio . . .
↳ sílica - combinação de materiais [ 24 foram criados por cientistas - amerício , copernicano
COMPOSTOS
MÉTODO CIENTÍFICO • substância composta de átomos de dois ou mais elementos
• quimicamente combinados
observação → questionamento → hipótese • proporções fixas
→ somente podem ser separados em seus componentes puros por
resultado ← conclusão ← experimentação
]
PROCESSOS QUÍMICOS
ex : água ( Hao) , Amônia ( NH, ) , Glicose / (61-11206)
HIPÓTESE : tentativa de explicação para um conjunto
de observações
LEI : afirmação concisa da relação de fenômenos que ocorrem MATÉRIA
sempre da mesma maneira sob as mesmas condições 1-1
TEORIA : explica um conjunto de fatos e leis que neles se MISTURAS SUBSTÂNCIAS
baseiam PURAS
÷
| HOMOGÊNEAS HETEROGÊNEASTERMOS GERAIS COMPOSTOS → ELEMENTOS
MATÉRIA : tudo que ocupa espaço e tem massa
MUDANÇA
SUBSTÂNCIA : forma de matéria , composição definida FÍSICA ou QUÍMICA
propriedades distintas
# não altera composição #Altera composição e identidade
MISTURA : combinação de Zt substâncias e identidade da substância da substância
↳ substâncias mantém propriedades distintas
•• •
•
••
•
•
• •
••E. E.
µ
← → •
•
• •
•
•
• ••
a. EE.EE.E.I.IE •• •••
•
• • • •
4. Compostos são formados quando ctomos de mais de wmstruturas alwoinicas II elemento se combinam
Um certo composto sempre tem o mesmo no relativoe os mesmos
Democrito .
tipos de citormos.
*
fração
simples ou
dlemento
,
-
o NO no intelro
Va.C.-160-370 a
.C. composto
4 MODELO:
Ls modelo baseado na intuição e lógica
átomo b Dalton criow simbolos para elementos e sews compostos
TT
dvidir Loex. nidrogêmio nitrogênco oxigêniw Carbononãlo
loda matéria é composta por particulas minisculasositomos
átomo: particula miniscela e indivisivel am constante movimento
universo: no infinito de citomos
,
indivisivess e eternos
thonson:
B 1856-1940
Dalton .
S DESCOBERTA DO ELETRON:
1808 1776-1841 secXIX
,
asnrestigações do inicio dos anos 1850 até o séc. XX
demonstraram que o átomo possul oma estrutura interna eé
MODELO DE DALTON constituido por partículas subatómicas reletions, prótors e neutrons)
BOLA DE BILHAR AESTODO DE BESCARGAS NIO TUBO BE RAIOS CATÓDICOS
com base nas leis da conservação da massa II Estodo da radiação
,
a emissaw e fransmissãt de energia atraves do
e da composição definida espaço ma forma de ondas.
I Thomson descobric a existências de particulas negativamente carregadas
Emznúscula esfera maciça ~ compacto
L
, OS ELETRONS
indivisível I Derrubow a idela que o átomo era indivisivel
H indestrutivel - eterno
It sem Earga
l
HIPÓTESES ACERCA DA NATUREZA BA MATERIA
NAS QUAIS A TEDRIA ATÔMICA DE DALTOMI SE BASELA
1. Todo elemento é composto por particulas minúsculasi átomos
átomno oxigêniocitomo mitrogêmio
HObserva
-se oma floorescência esverdeada
2. Todos os átomos de um mesmo elemento sãw ilenticos L existência de particulas de carga negativa que saem
Átomos de um elemento são diferentes dos átomos de todos os outros elementos dos áitomos do cátodo 1-1.
citomooxigêmios citomomitrogêmio Arefuta alquimistaso
-3 descarga emitida : carga negativa e natureza corpuscular
-
imassa
dessas particulas: muito menor que a massa de qualquer átormo
3. Os átomos de om elemento não podem ser convertidos em átomos de -3 presentes em qualquer material
outro elemento. Átomos nãt podem ser criados mem destruídos. t razão entre carga elétrica e massa deom elétron -,76
+10%
Clg
O -3 prèmio nobel de física em 1906
A
MODELO DE THOMSON LS CONCLUSãO
o eletrons distribuidos em um grande espaço vazio
1t popularmente connecido como "
Podim
de passas
"
oátomo: formado por om núcleo muito pequeno -scarga
t
L
, maior parte da massa
I Elétrons distribuídos em oma massa de carga
positiva difusa
I N: de eletrons - cargafotal do átomo
-
O
Experimento da gola deoleo
- Robert Millikan - 1868-1953
- 19
og
MODELO DE RUTHERFORD
- Prêmio Nobel em fisica em 1923 B Modelo planetário
- Mostrov que a carga de cada elétron era exatamente a mesma Átorno: estrutura praticamente vazia e newtra -
p-e
- calclow a massa do elétron o constituído Bor.
p Il Nideo cerne muito Bequeno e denso
Carga positiva
- PROTOMIS
onde se concentra quase foda massa
I Prótons: no múcieo
Radioalividade--
massa
= 1,67x
1D27kg
- 1810 x maior que do eletron !
I Elétrons: Carga negativa
movendo
-se
em volta do núcleo
- 1986 - Heur
, Becquerel estodavao vrano
sespontaneamente emiha radioatividade
N-atômico z= n: de protons no núcleo
" Se o tamanho do átomo fosse o tamanho ae um estádio de futebol
,
-
experimento. o tamanho do rúdeo seria equivalente ao de uma bolinha de ping
-pong
Raio atômico - 100 pm -
LÅ =1 510%
m
4 Raio do núdeo~ 5+103 pm -5 5 10 m
Descoberta do neutron
Ruther -> James Chadwick
-> 1932
I Ernest Butherford - 1871-1937
átomos de hidrogênio. I próton
átomos de hello: 2 prótons
B EXPERIMENTO BE RUTHERFORD
j vazao massakel massay deveria ser. Z
Assistentes: Hans Gelger e Ernest Mardsen
razão massauel massau observada : d
L
3 Consistia no bombardeamento de uma lâmina fina de ouro com particulas
a lpositivas
}
e observação do espelhamento das particulas com filme fluorescente -3 Neutron : sem carga elétrica
aproximadamente mesma massa do proton
LS RESULTADOS: Mi=1167 x
10-27
Kg
maioria: pooca ow nenboma deflexão -s prêmio Nobel em fisica em 1935
powcas l1 em 20.000) : deflexão de ângulos } go
0
--3 Mn-Mp = 1840 Me
PROBLEMAS NO MODELO ATÓMICO DE RUTHERFORD I
Fisica claissisa
:
o eletron aw realzar sua órbita
,
liberaria energia dPalureza ondulatoria
da
em forma de ondas eletromagnéficas acabando por cair e coldir com luz
o núdleo
,
resultando na inexistência da matéria
L
, COLAPSO ATÔMICO ONBA pode ser entendida como oma Berturbação ribracional pela
qualé fransmitida a energia
Em 1913 Bobr afirmou que os
fenómenos atômicos rão Boderiaon
ser explicados pelas Leis da Fisica COMPRIMENTO BE ONDA
: I
-DM
1=105
m)
Clässics1.
distância entre pontos idênticos em ondas sucessivas
AIPLITUDE distância vertical da linka mediana até a crista ou vale
numero alomio
,
numero de mrassd
& isotopos FREQUÊNCIA: I
0)
número de ondas que passam por um ponto em
particular em Ls - Hz=1 ado
X
0
nidemassazo -simbolo do elemento
no atórnico s
NUMERO ATÔMICO
VELOCIDADE U
-L+V
ts Z
b 1: de prótons no núcleo dos elementos
0 que caracteriza os elementos
-ose tem o mesmo Z
,
sãv o mesono elemento 1873 - Maxwell propos que a luz visivel consiste em ondas
z
-p-é
eletromagnéticas.
o Radiação eletromagnética:
NÚMERO DE MASSA: - emissãw de energia na forma de ondas eletromagnéticas
Thomson: usoU conceitos da teoria para determinar a razão
Soma da massa das particulas que constituemo citorno massa lcarga do eletron - exp. raios catódicos
A
-ztnr
¿ desconsiderado
,
jà que a TODA RADIAÇÃO ELETROMAGNETICAN.O-C
massaé mwito pequena Ls C- velocidade da luz= 3,00- 108 mIs
A-Z+N
ISÓTOPOS .
Átomos do mesmo elemento com diferentes massas
L
,
o
0
sega, diferentes números de neutrons em sew núdleo
próton
@ @OOoooQQODD QQOo oQQQQOoooBDQDDooB
QQqB
méutron
I
t
H HID
)?
H 1)
hidrogânio deutério trítio
TEDRIA QUÂNTICA DE PLANCK { Bohr .1900
H áfomos e moléwlasi emitir oo absorver energia apenas em
quantidades discretas
I
Antigo modelo: Rutherford
I Quantom, menor quanhidade de energia que pode ser emitida labsorvida Lé orbitamo núsleo sdeveriam perder energia- ATOMOS
L
, energia na forma de radiação eletromagnética
INSTÄveis
II Energia de um Quantum:
MODELO DE BOHR
Eho
1913
h-constante de Planck = 6,26 5 1030 gs H Observow o espectro de linhas se em estados específicos
0-frequência AÓRBITAS
o modelo se basela em ...
l
.
E em um estado de energia permitido: não irradia energia
EFEITO FOTOELETRICO E FÓTONS -
IGOS
2. Um e pode orbitar apenas determinadas orbitas comn energias definidas
A Albert Emnstein - energias quantizadas
H Efeito fotwelętrico : evidências para natureza particular da IVE 3. Luz é emitida quando om é se move de om nivel de energia superior
Ls quantização para um inferior.
I Luz brilha na superfice de von metal:
hå um ponto no qual e são expelidos
H Einstein supôs luz viaga em "pacotes de energia
",
os FOTONS
A EMIERGLA DE UM FÓTON: E
-hO
sonda
LUZ
particula = FOION
a
*0 movimento de um eletron de
um estado de maior para um de
hU=KE+ Ee
menor energia é QUANTIZADO !
energia de Jigação
energia do s
sè no metal Cada transição eletrônica } uma linha espectral definida
fóton
; Energia anética L, diferença de energia entre os estados
do č ejetado " Cada elemento: um espectro próprio
lembrar que Efoton
-hu
e que tv-C
-no foton
Efóton-E-EF-Ei-
œxpectro dle lurhas
-
Rt
IEf=
nez
Ei
=-RH T.
Efóton = RHt .tni?
I Rachiação de um único comprimento de onda TMONOCROMATICA
H Radiação que se vavre uma matriz completa de diferentes l CONTINUA
I Luz branca -3 pode ser separada em om espectro continuo lde cores)
I Naw hå manchas escuras no espectro continuo que corresponderiam a linhas diferentes
Sowiis de Broglie
I se ondas de luz podem se comportar como particulas
,
talvez particulas possam
A Espectros de emissão de átomos gasosos: NAO são continuos! se comportar como ondas.
1 Elétron 7 PARTICULA-OMDA
d
h
-constante
de Planck
t
-hmuonda -spartícula m
-massa
uvelocidade
b Apenas partiwlas submicroscópicas feml mensorável
* Mhobel de Fisica - 1909
FALHAS NO MODELO DE BOHB IEQVAÇAO EM X. I
'Y SH
'M
E
-VI4=O
dx h
?
Ht Funciona para sitomos com Le--hidrogénio EQUAÇÃO EM X
,
Y
,
Z.
H Falha com átomos comn mais é 224 224 204+ 85?m IE
-vI4-O
¥
I Elétrons em uma mesma camada: niveis de energia diferentes
Jx z ay z hê
L
, impossivel com orbitas arculares m-massa
H Como a "Bosição de oma onda Bode ser especificada? E= energia total
V- energia potencial da particula
O PRINCÍPIO DA INCERTEZA I FACIL: OLHAR EM TERMO DE COORDENADAS ESFERICAS POLARES
WERMER K
.
HEISEMBERG
s momento lbear
Ycartesian 17, 4,71 +YradialRIIACQ.Q)
s impossivel conhecer simultaneamente com exatidãt
3 posição
- momerto linear: P
-m.V
y pikû
Mlecarica quailica &
arbitais alomicos
B schrodinger - equação que conteon os termos ondae particula Orbitais & números
resolvção da equação e funções deonda YIpzis quânticos
o função de onda fornece o contorno do orbital eletrônic
41-- probabilidade de se encontrar o e 1
s?
L
densidade eletrônica para o átomo Zs2
p
4
35 3p3
d0
* Regiaw no Espaço onde a probabilidade Yémaior = ORBITAL çsçpldkf
* Dentro de cada orbitali é agropados aos pares ŞsŞpsdŚf
* Orbitals: não são regiões delimitadas do espaço bsØpçd
* Lsmites de orbitals estabelecidos para fins praiticos 7
s7p
A Equação de Schrödinger resolvida -
funçoes
de onda eenergiaparaasfunçoes
ORBITAIS
B São necessários 3 nds quânticos Bara especificar a regiãoLchiodinger 4-
fhil,
me
.m.)
-> Princípio da incerteza-1deia de orbita- desconeza NO QUÄNTICO PRINCIPAL: N
-
s Substituida por
. probabilidade de se encontrar om e
-
em uma região do espaço I N=A. 2, 3.4, 5,6,7 ,..
* mesmo de Bohr
3 E: se mowimentam de forma desconhecida * onde está gof, da densidade esetrômica
relocidade elevadissima * volume espacial de orbitais cresce como aumento de n
movimento descrito por uma novern eletrônica
-
s geçato transversal
b tdensa adi+ probabilidade atraves do orbitals
Novern mais densa próxima do núdeo
r
- Distância + provável do núdeo.
EQUAÇÃO DE SCHRÖBINGER : só pode ser resolvida de forma exata para H 2s e 3s
Is = 0.9 Å
sistemas com muitos elétroms i aproximada
Ls
2
s
= 3 Å
3
s
-7
Å
nos =O probabilidade
N0 QUÂNTICO SECUNDÁRIO
-E ~
nergia
dos orbilais
Bl
=N-2
=0, 1,.2,3...
l
S=
D B Átomo com I e-- energia depende de n
B=h En -- RH
+(
F
2}
d
=2
f=3 B Atomo com muitos e a energia depende de n el
1
s?
£ = ordem de preenchimento
2
s2
p6
L
3
s 3p3
d0
åsçpldkf
çsŚpŚdçf
6
sØp6d
7
s7
p
15 -425 -- 2p -335 -33B-3 &s -3d -7&p..
inordem de energia
* Apos z
-20
há uma mudança na ordem de energia
@ preencher os elétrons normalmente - 33
p4
-, &
s?-s3d3
a trocar Is e 3d de lugar . -. 3336-33
d3
-3 4s?
NO QUBNTICO MAGETICO: Me energia 3dE ds
me--eil *+ O mesmo vale com Sseld
preencher os quadradinhos com o node e-do subnively
onde parar - me
orbital s
,
9-0 Tv me
-o configuracão eletronicao
forma como os elétroms são distribuidos entre os varios orbitals
orbital B, l-I
s İíîïi me-o
mni
de elétrons
- 1 D 1
hidrogêmio riquântico I Igd
no orbital
orbital diee I i iii i ii me-2
principaln momento angularh
o 1 F1
diagrama de orbital H 1
orbital fil
-3
i i i i ii jme-z
1gt
0ii i i Z 3 j
SCONFIGURAÇAO ELETRÔNICA CONDENSADA
Ex Sódio Na Z=11
NO QUÂNTICO DE SPIN: MS 1s? 2s?2p03s'1-scamada de valência
Ms
=tęow-È
Na. Ble
'
3s1-
elétrons
na camada de valência
Ms=t E se na casinna onde pararo me for
1 I
cerne ow caroço
de ga's mobre
-
gas nobre D próximo
Ms
=-
E -se na casinna onde pararo me for
Il
Ne-182252p"
PRINCIPIO DE EXCLUSAO DE PAULI: dois Eem um citorno EXEMPLO: NÜMEROS QUÂNTICOS
NÃO PODEM ter os mesmos Quais os números quánticos do eletron mais externo, mais energético,
números quânticos do Cloro?
I nivel ou camada
-é
com mesono n Cl Z=17 -3 He
B subnives or subcamads - e com mesmo Hel Ys ? 292 Zp6 3
s3 3
ps
-
s Abreviaçãto CNe] 3s?3ps
I orbital -e-com mesmo n.l. me camaidla
dhe walência
L
, pode acomodar 2 elé'trons ~um com Msut
?
outro comms
--E
352
T t P TY 1 13psO
0+1
n = 3 lit Me
-O Ms
=-;
İONS I Tabela percodica
S CATIONS - carga positiva, perde elétrons da camada t energéfica
BÂNIONS:
Carga regativa, ganha elétrons inicio sec X14 -3 avanços na quimica -
s facilitor isolamento doselementor
MINIONS: " Bimitr Mendeleev e Lothar Meyer -trabalhando isoladamente
concluíram similaridades fisicas e quimicas se repetem seoselementos
G ISDELETRÔNICOS : mesma configuração eletrônica são organizados em ordern crescente de massa atômica
L
, Na
"
e O
=
spreviw Gareks-aluminio) c Gereka-scliciol e swas propriedades antes de serern
descobertos
!
f Henri Moseley -19B3-7 NUMEROS ATÓMICOSORGANIZAÇÃO POR
L
. Z= número de protoms - múmero é
EXCEÇOEŠ À REGRA DO PREENCHIMENTO L, z E Ear k
4
s
Ar
393, 9
I --
s
problamas da versão anterior resolvidos
39, 09
MarJMk
BLOCOS DA TABELA: ÚLTIMOS NIVEIS PREENCHIDOS
* principio da constroção
IA ns?
nst
2A
sälasagatataêkein
diferentę
d
7
B
d ¿0
ßßj Zß
do
* Configuração dos orbitais 3d - 3
ds
L 3di
semi-preenchido
totalmente preenchido
Pc
* Energia Is e 3d -3 muito próximas =ESTABILIDADE EXTRA
PARAMAGNETISMO E DIAMAGNETISMO
BLINBAGEM
Atomos polieletrômicos
M
I Reduz a atração eletrostática eletrons mais afastados do nucledentre prótons e
If Estabilidade de wm elétion - força som que w múdeo o atrai
L
.
2
sEnergia clefron E Emergia elétron Ip
* 1
hlão
atrai o ímă
*Atraio ímã
-spins se anulam
PALÁDIO : único metal de transição diamagnético
CABGA NUCLEAR EFETIVA
Is
afe
2522
po
do rúdleo
Carga real sentida por um eletron
3s2 3p63
d1
Leva er conts a carga nuclear real e os efectos repulsivos da blindagem
Is? Rp6kd
8.
mais perto
If Eletrons 50 intermos -não são levados am conta
55 î Zef-E-S zeriatômico
POREM
:
Ls
? 25? 2p6 35 3p6 &s2 3
d10
&pb 5
g? &
d8
s
-nié
internos
mmet Be internos = todos que não fazem parte da camada de
valência
TROCAM DE
sfdi se estabiliza com 10 elétrons
LWGAR
Zef î raiod
DISTRIBUIÇÃO CORRETA
15252p03s3p0 Rs
3dl0 Rp6&d0
nii i i i i1 i
raioatúmnico l 2. Entre elementos do gropo SA e 6A no mesmo pertodo-> menos 50 e 60 período
Ex: Mlitrogênio CHe) 2542
p3
c Oxgênio CHe)2
s2p.
associado à repulsão dos eletnons emparelhados em Zp
0
B Novens eletrônicas - sem fronteiras definidlas Afinidadeeletronica
Raio: não pode verdadeiramente ser encontrado mede a atração de um átomo Beloeletron
1 Atomos se empacotam em sólidos ou moléculas: CENITROS ENEORITRABOS? variação de energia quando Ie é adicionado aumctomegasoso.
"f Distância entre centros - DIÄMETRO semprenegativa-exotermica
EXCEGOES. ArNeJF ICCeARS Se
)As
XesIste
I
t atraçãw
,
t megativa a afimidade
,
F energiabiberada
AgJPd Clte
-Ce
g 91
E
--3&8
K3rmol
RAIO IÔNICO G Adição em orbital t energético do que
onde estão os é de valência
I Cation -3 diminuio raio
LBAIXIMA AFINIDADE
CARGAÎ RAIO V Adição causando desemparesnamento de eletrons - pouca estabilidade
Amion -
s
aumenta o raio
LBANIMA AFINIDABE -3 repulsões eletron-elétron
Ls
menos prótons atraindo os elétrons
I Gases nobres. E
-O
CARGA P RAIOd s Eef gases nobres - insoficiente para criar neva camada quântica
EM UM PERIODO: maior em direção aos halogénios
evergia de ionizacão maior =t negativa
energial minima para retirar wmn elétron de um áitomo ou ion gasoso
X BESCONTIRIUIBADES: NAD E SWAVE
isolado em sen estado fundamental 1
A
)2A
na familia 2A o e serial adiconado am um move orbital -3 2P
LA35A oé é adiaonado a um orbital Mp3, desemparelhando os ée
s Energia - K3Imol causandw repulsões
o
sempre D ~s processo endotermico absorve
EM UM GRUPO não hå muita variação
tende a diminuir ao descer um grupo
Int Xig
)
iX
'rgite In - Im energia de ionização L
, fendência não observada mo grupo 2A
I tXrg
12
s X rg)
tE I = aenergia decorização??
2+
Be tendenaa nula - deemergia t elevada queo orbitalecmorbital
de valência
Il { Iz { I
3
a descendo o grupo
-
s raio î : leve tendincia passa a existir
H Em cada periodo: aumenta com o número atomicIn
Imcada gropo: Il diminus como númeroatómic
Lsaumento do ri quântico principal n-se-mais afastados do núdleo Ecletronegalividade
EXCEÇÕES:
J
. Entre elementos do gropo 2A e 3A do mesmo periodo rlinhas
-
s menos 50 periodo
Ex. Berilio CHeJ252 e Boro CHe
]
25 2pt I Habilidade relativa de um citomo de atrair elétrorsBara si
orbital preenchido do 25 do Boro ajuda a blindar o eletion do subnivel Zp envolvidos em uma ligação quimica
I Baseada em dados termodinámicos da teoria de ligação
Y Sem unidade de medida
intetais, nao-metais
e metalices I Ligações quimicas
#Apenas gases nobres existem na natureza como atomo individual O arranjo resultante de uma ligação -menor energia que a energia total deles
separados
>compartilhamento de e-
3 Ligação
·transferência
3 Natureza da ligação vem da estrutura eletrônica dos átomos
3 Tipos de ligações covalente - compartilhae
-
NM +NM
iônica - transfere e- - M +NM
,metálica - édeslocalizados - M + M
* REGRA DO OCTETO:8 eletrons na camada de valência
-> tendência de assumir configuração eletrônica de GAS NOBRE
intetais -> ns' hp
-> He He:se estabilizam com 22-
· vaco atômico:A
A Só participam das ligações os eletrons de valência
· energia de conização:I
· afinidade eletrônica:I SIMBOLO DE LEWIS
· eletronegatividade:t
3 Lustro-brilhosos *Os & lados são equivalentes
8 Alta condutividade de calor e eletricidade
3 Malevels - formar folhas finas Ligações covalentes
3 Ducteis-formam hos
A*O AMETAL + NEO METAL
8 Sólidos àtemperatura ambiente- menos Hg ->pento de fusão =-39°
NEO METAL + HIDROGENIO
8 Cesio e Gálio -> ponto de fusão baixo ce =28,1° Ga =29,8° I HIDROGENIO T HIDROGENIO
não-netdig O maior parte das substâncias
· vaco atômico:I 3 compartilhamento
de eletrons
· energia de conização:
4 Ocada par =1 ligação
· afinidade eletrônica:A A cada atomo-contribui
com 1 e-
· eletronegatividade:A
ESTRUTURA DE LEWIS
8 Aparência:varia muito ...... =E:E =... Fi- -8 Não-brilhantes
3 Pobres condutores
8 Ponto de fusão frequentementemais baixo *Ligações duplas:CO2 Ö =c =0
A 5 GASES /H2, N2, 02, F2, Cl2), 1 LIQUIDO /Brz), 1 SOLIDO VOLATIL /I2) *Ligações triplas:N2. NTEN:
8 Diamante =sólido
Enxofre =maleável COMO ESCREVER A ESTRUTURA DELEWIS
1.Esqueleto estrutural - quais átomos se ligam
metaläches 1.1 Elemento +eletronegativo no melo
· fronteira metais -não metais 1.2 Outros elementos:simetricamente ao redor
· propriedades intermediárias 1.3 H sempre periférico - menos nos boranos Batts
SILICIO ELEMENTAR
-> Parece um metal, mas équebradiço e plor condutor
2. Conte o no de eletrons de valencia
3. Desenhe 1 ligação simples atomo central - atomo periferico
->Semi-condutor elétrico
-> Principal elemento na fabricação de circuitos integrados
4. Secitomo central [8e: adicionar ligações duplas or triplas
com pares isolados dos átomos periféricos
e chips de computador
COMO DECIDIR QVAL ESQUELETO EO COPPETO: II COPREÇAO NO MODELO COVALENTE:
I Carga formal * Afinidade eletrônica. Mensurável
"A soma das cargas formais deve ser igual à carga da molicula ovion
L.ce-maior
* x Eletronegatividade relativa
Carga formal =
Modeé de valencia
-
hide
è não
ligantes -I/no deeligantes
)
L
.
F -mavorL
,
I d Pauling
estabelece uma escala de 0.7 a 4.0Ar IE7
I citorno maestrutura ctomoltvre
de Lewwas
POLARIDADE
diferença na eletronegatividade defineH
t Para estrufuras neutras -- preferivel todas as Cformans NULAS 3 9,7 - ligação lânica
* Cargas formais elevadas 112,=3) = manos prowaireis 2 1,7-covalente polar
Ls mais provávels. O
,
I
1
- O - covalente apolar
* Entre estruturas com cargas formais semelhantes
. COVALENTE APOLAR: 2 citomos com eketronegatividades muto proximas
CARGA FORMAL NEGATIVA MO ÁTOMO MAIS ELETRONEGATIVO elétrons commpartilhados igualmente
1 COVALENTE BOLAR i elstromegatividades diferentes
Ex
: Qual a estrotura de Lewis correta? uma extremidade positiva e urna negativa
H
-Ç=0-1
ourH
2C-.0
-
ö
H-F.- elevada densidade de é
-
^
H LEORRETA
?
g
+
55
ESTRUTURAS DE RESSONÂNCIA MOMENTOS DIPOLO:
B Molécla que não Bode ser representada por uma única estrutura de Lewis o Dcorre pela diferença de eletronegatividade
Ex
: OzôniD
,
O
3
Moléawlas constroem dipolos por cawsa da distribuição de é nawuniform.
b experimentalmente: 2 ligações idênticas I + POLAR, maior o momento dipolo
estruturas para o ozônio.
-
s Umdas átormos - gt carga parcial positiva
òoo" -s D outro lt eletronegativol - 5 carga parcial negativa
o uma seta indica o senhido da polarização
EX: CO
3?-
11 Ce
öcooçoooo"i Gt
G-
Iparte
negativa
l nuvem é no sentidoI } do CloroOi ¤ I
parte
positiuva
EXCEÇÕES DO OCTETO INTENSIDADE DO MOMENTO BIPOLO:
" Dateto incompleto L3 momeato de dipolo elétrico M -s magnitude das cargas parcions
Be
-zé
Bettz
H
2-2+1e
3 H-Be-H M
-Qr
fé
M- momento diBolo ND}
BFß B
-3é
-
s
F
-B-F
Q= carga e
-
parcial
E
-2-ze
" r= distância entre as cargaszdę
of N impar de elétrons
Lsgeralmente: C
4O2,
ND
,
NO
2 rpoucos ex} Energia deligacão
N
-gÉ
NO
o
-6e-
-. N
=O"
variação de entalpia necessária para quebrar uma ligação em Barticular em lool de moléculas
llé
I
em sev estado gasuso
I Octeto expandido: citomo central comn n 32 simples { dupla { fripla
-
s Depois do 30 periodo: orbitals d tem energiabana o suficiente Bara particpar
das ligações e receber densidade eletrônica extra
SFo
5-6
e
sff 6 ligaçoes = 12
e-
Fxezé
fbé
18 Bares hivres = 365
F
IF: a
8ê
ENERGIA BE LIGAÇAD Simples { dupla { tripla ÁTOMO CENTRAL PARES ISOLADOSCOM
COMPRIMENTO DAS LIGAÇOES lem pm
): fripla {dupla {simples " Moléculas ABxEY
A= átorno central E
-
eletrons isolados
B=átomo ligante Y
- no de pares de eletrons isolados
geometria molecular X= h0 de átomos ligantes
ARRANSO # GEOMETRIA
t Arranjo tridimensional: interfere has proprisdades fiszcas e quimicas f
* Modelo da Repulsão dos Pares de Eletrons da Camada de Valência IRPECV)
Ls
arrango pard que Os pares fiquem o mais longe pessivel entre si ABzE ARRANJO GEOMETRIA EXEMPLO
* Divisão das molicalas em 2 categorias-3 ctomocentral seme coon pares dee
isolados
SOz
ÁTOMO CŒNTRAL SEM PARES ISOLADOS
I Moléclas ABx * Arranjo dos pares de elétrons -
A= átormo central geometria AB E ARRANJOGEOMETRIA EXEMPLO
B=-citorno ligante
X
= no de áitomos ligantes NHs
Yot
.
30
AB
1:
LINEAR
AB ARRANSOdos
? GEOMETRIA :
ABE ARRANJO22 GEOMETRIA EXEMPLO
pares de elétroms
:
HzO
100,50
ARRAN
3O
dos
ABs
pares de elétions
:
GEOMETRIA ABEARRANJO GEOMETRIA EXEMPLO
Aßa
ARRAMISO dos GEOMETRIA : ABE ARBANSO3 2 GEOMETRIA EXEMPLO
pares de elétroms
:
Aßg
ARRAN
3O
dos GEOMETRIA- ABZE ARRANJO3 GEOMETRIA EXEMPLO
pares de
elétrons
:
Is
ABg
ARRAN
3O
dos GEOMETRIA: ABE ARRANJOGEOMETRIA- EXEMPLO
pares ale eletrons
:
ABE ARRANJOGEOMETRIA EXEMBLO
Xefa
Regras da geomietud
MODELO RPECV
I
t Mistura de dois orbitais. SUPERPOSSÇAO BE ORBITAIS
" Maior a superposição = mais forte a ligações
I
. Regioes de alta concentração de e
-
SE REBELEM
2. Essas regioes tendem a se manter o mals afastadas possivel
- minimizar repulsão
3. Identificar o arranjo que localiza os Bares de eletrons na posição + distante
Li determinar a Bosição dos áitomos e identificar a forma
I
. Ligações simples e multiplas se repelem igualmente sP
1TT
s. 2t átomocentrai3 ligaçoes de cada atomo = independentes sobreposição lateral deorbitas
6. Um é desemparelhado - região de alta densidade de e
-
depois que dois átomos ja fizeram urma ligação quimica Jentresi
"
Ls tratado como um par na determinação da geometria a próximaserá7t
7. Pares de eletrons isolados -3 influenciam a forma molecular dupla-ot 1, tripla
-o
t217
8. Pares de elétrons isolados -3 exercem t repulsão queos de ligação -3 ocorre quando elétrons do orbital Ip ge emparelham
L
, comprimem angulo de ligação a um úniso plano nodal entre o enxo internuclear
POLARIDADE EM MOLÉCULAS
uma molecula poliatômica é pelar se tiver ligações polares orientadas no espaço
-7 momentos da dipolo não se cancelam
ORBITAIS HIBRIDOS
fusão de orbitais atómicos
teoria dla lgaçãos originam movos orbitals emergia intermeckária
de valência 50 acorve: MESMA CAMABA e CAMADA DE VALÊNCIA
Estruturas de Lewis e RPECV : não explicam PORQUE uma Iigação se forma
Teoria da Ligação de valência
ligaçoes se formam quando os orbitals ses poemoper
existem dois elétrons de spins contrarios na superposiçato de orbitals l ORBITALSP
u
Baea
ExNH
3
prevê angulo
correto
.2 tipos de sobreposição de orbitais diferentes
-> SIGMA 2
HIBRIDIZAÇÃO ENVOLVENDO ORBITAIS D
-SPBD+
sobreposição frontaldeorbitals
-
iátomos
do 30 periodo Bodem
a primesra ligação entreZátomos
spD
EXPANSAO DA REGRA
Foda ligação simples-o
l DO OCTETOI Densidade e-cumulativa entre os eixos internucleares
Nuvem éi simetria alíndrica ao redor do eio intermuclear spßp
of Sem plane nodal entre os eitos
COMO PREVER AHIBRIDIZAÇÃO DO ATOMO CENTRAL: p
1. Conte o número de é não compartilhados e o número de atomos
ligados ao atomo central
Ligaces quimicas
I
METAL + NAO METAL
* Transferência de eletrons
8 Cationse ânious
Ex:Natce-
Energias
#Energia de ionização:energia pro átomo perder um é
-> ENDOTERMICO, t, em K5/mol
#Energia de afinidade eletrônica:atrair um e
-> EXOTERMICO, -, em K3/mol
#Energia de rede:energia para separar completamente1 mol de um
sólido conico em ions gasosos
->ENDOTERMICO, I