Teorias de Ligação Química

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Aula 9 
 
 
 
Teoria da ligação de valência 
 
 
A teoria da ligação de valência parte da idéia de que a 
ligação entre dois átomos será dada pela superposição dos 
orbitais atômicos de seus átomos de valência. Esta 
superposição faria com que cada elétron interagisse com 
os núcleos dos dois átomos, sendo esta a origem da 
diminuição da energia do sistema devida à ligação química. 
 
 
 
 
 
 
 
Hibridização 
 
No entanto, para formar ligações energeticamente ainda 
mais favoráveis, os elétrons passam para orbitais híbridos. 
 
Estes orbitais são formados pela combinação de outros 
orbitais atômicos. Na mecânica quântica, trata-se apenas 
da superposição de estados, dada pela soma de vetores 
que os representam. 
 
 
 
 
 
 
Hibridização e geometria molecular 
 
Uma das mais bem sucedidas aplicações desta teoria está 
em prever e calcular corretamente a estrutura geométrica 
de diversas moléculas simples. 
 
 
 
 
 
 
Carbono 
 
O carbono, mais do que boa parte dos demais elementos, 
apresenta a possibilidade de formar inúmeros compostos 
com geometrias e propriedades bem diferentes. 
 
Em parte, esta flexibilidade é devida à formação de 
diferentes hibridizações de seus orbitais atômicos, dando 
origem a moléculas diferentes ainda que compostas quase 
que pelos mesmos elementos. 
 
Além disso, a possibilidade de polimerização, embora não 
exclusiva do carbono, lhe confere ainda maior variabilidade. 
 
 
 
 
 
 
 
Carbono 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Teoria do orbital molecular 
 
Na teoria do orbital molecular são obtidos orbitais para toda 
a molécula em estudo. Seu caráter mais quantitativo fez 
com que essa se tornasse a teoria mais usada nas 
pesquisas, embora existam alternativas também com bons 
resultados e poder de predição. 
 
 
 
 
Nesta abordagem, são construídos os orbitais ligantes (de 
mais baixa energia) e antiligantes (de maior energia). Uma 
das razões principais que levaram à grande aceitação 
desta teoria é que apenas ela foi capaz de calcular 
corretamente certas propriedades. Por exemplo, o O2 
líquido é paramagnético, o que não era explicado por 
nenhuma teoria anterior. 
 
Teoria do orbital molecular 
 
No caso dos átomos com elétrons no orbital p teremos: 
 
 
 
 
Com este cálculo diversas propriedades podem ser 
entendidas, como por exemplo o paramagnetismo do O2. 
 
 
 
 
Vídeo sobre paramagnetismo do O2: 
http://courses.ncssm.edu/hsi/class2002/oxygen/video.htm 
Ligação hidrogênio 
 
A ligação hidrogênio possui uma aspecto diferente das 
ligações discutidas anteriromente. 
 
 
 
 
Neste caso, quem está sendo compartilhado é o próton e 
não o elétron, daí ser esta ligação. 
 
As ligações hidrogênio explicam muitas das propriedades 
anômalas da água, tais como seu alto ponto de fusão e a 
variação anormal de sua densidade com a temperatura. 
São fundamentais na estrutura de proteínas e DNA.