Aula_2_Estrutura_Molecular_Parte2

Prévia do material em texto

Estrutura Molecular : LigaçõesEstrutura Molecular : Ligações
Teoria da Ligação de Valência  TLV 
I
 
I
 
Teoria da Ligação de Valência ‐ TLV 
Problemas e Limitações
n
i
c
a
n
i
c
a
 
Se todos os elétrons da ligação estão emparelhados, por que o O2 interage
com um campo magnético?
r
g
â
n
r
g
â
n
Por que algumas moléculas são coloridas?
I
n
o
r
I
n
o
r
Orbitais Atômicos
TLVTLV TOMTOM
m
i
c
a
m
i
c
a
b b d d OrbitaisOrbitais MolecularesMoleculares
TOMTOM
Q
u
í
m
Q
u
í
m
Orbitais Hibridizados OrbitaisOrbitais MolecularesMoleculares
Q Q
1
Estrutura Molecular : LigaçõesEstrutura Molecular : Ligações
Teoria dos Orbitais Moleculares TOM
I
 
I
 
Teoria dos Orbitais Moleculares ‐ TOM
Fundamentada na Química Quântica;
n
i
c
a
n
i
c
a
 Fundamentada na Química Quântica;
 Explica Propriedades magnéticas e espectroscópicas
Mais Geral e Moderna;
r
g
â
n
r
g
â
n
Mais Geral e Moderna; 
 Abrange TUDO.  Robert Mulliken
(1896 – 1986)
I
n
o
r
I
n
o
r Nobel 1966
Orbitais Atômicos
Elétrons
m
i
c
a
m
i
c
a deslocalizados Orbitais Moleculares
ElétronsMAIS 
Q
u
í
m
Q
u
í
m deslocalizados
Q Q
2
Estrutura Molecular : LigaçõesEstrutura Molecular : Ligações
Teoria dos Orbitais Moleculares  TOM
I
 
I
 
Teoria dos Orbitais Moleculares ‐ TOM
Combinação linear dos orbitais atômicos – (CLOA) 
n
i
c
a
n
i
c
a
 
)(1)(1 HasHas  )(1)(1 HbsHbs 
Ha Hb
r
g
â
n
r
g
â
n
)(1)(1 HasHas  )(1)(1 HbsHbs 
)(1)(1)( HbbHH cc  
I
n
o
r
I
n
o
r )(1)(1)( 2 HbsbHasaH
cc  
m
i
c
a
m
i
c
a
ca e cb : São coeficientes que determinam o quanto tais OAOA
contribuem para formar o OM OM 
P H
Q
u
í
m
Q
u
í
m
Para H: ca = cb
Q Q
3
Estrutura Molecular : LigaçõesEstrutura Molecular : Ligações
Teoria dos Orbitais Moleculares  TOM
I
 
I
 
Teoria dos Orbitais Moleculares ‐ TOM
Combinação linear dos orbitais atômicos – (CLOA) 
n
i
c
a
n
i
c
a
 
)(1)(1)( 2 HbsbHasaH
cc  
Densidade de probabilidade:
r
g
â
n
r
g
â
n
Densidade de probabilidade:
222
)( 2 baH
cc 
I
n
o
r
I
n
o
r
Para H: ca=cb= +1, −1.  
)( 2 baH
m
i
c
a
m
i
c
a
)(1)(1)( 2 HbsHasH
  Interferência construtiva
Q
u
í
m
Q
u
í
m
)(1)(1)( 2
' HbsHasH   Interferência Destrutiva
Q Q
4
Dois orbitais atômicos ss formam 2 orbitais OMs .
Estrutura Molecular : LigaçõesEstrutura Molecular : Ligações
Teoria dos Orbitais Moleculares  TOM
I
 
I
 
Teoria dos Orbitais Moleculares ‐ TOM
Combinação linear dos orbitais atômicos – (CLOA) 
n
i
c
a
n
i
c
a
 
Interferência construtiva Interferência Destrutiva
r
g
â
n
r
g
â
n OM OM 
AntiliganteAntiliganteOM OM LiganteLigante
I
n
o
r
I
n
o
r
Nó
m
i
c
a
m
i
c
a
DensidadeDensidade EletrônicaEletrônica
Q
u
í
m
Q
u
í
m
AumentaAumenta
Q Q
5
Estrutura Molecular : LigaçõesEstrutura Molecular : Ligações
Teoria dos Orbitais Moleculares  TOM
I
 
I
 
Teoria dos Orbitais Moleculares ‐ TOM
Combinação linear dos orbitais atômicos – (CLOA) 
n
i
c
a
n
i
c
a
 
r
g
â
n
r
g
â
n
I
n
o
r
I
n
o
r
m
i
c
a
m
i
c
a
Q
u
í
m
Q
u
í
m
Q Q
6
Dois orbitais atômicos ss formam 2 orbitais OMs .
Estrutura Molecular : LigaçõesEstrutura Molecular : Ligações
Teoria dos Orbitais Moleculares  TOM
I
 
I
 
Teoria dos Orbitais Moleculares ‐ TOM
Diagrama de energia
n
i
c
a
n
i
c
a
 
r
g
â
n
r
g
â
n
I
n
o
r
I
n
o
r
m
i
c
a
m
i
c
a
Q
u
í
m
Q
u
í
m
HaHa HbHb
Q Q
7
Estrutura Molecular : LigaçõesEstrutura Molecular : Ligações
Teoria dos Orbitais Moleculares  TOM
I
 
I
 
Teoria dos Orbitais Moleculares ‐ TOM
Diagrama de energia
n
i
c
a
n
i
c
a
 
r
g
â
n
r
g
â
n
I
n
o
r
I
n
o
r
m
i
c
a
m
i
c
a
Q
u
í
m
Q
u
í
m
Estável Não estável
Q Q
8
Estrutura Molecular : LigaçõesEstrutura Molecular : Ligações
Teoria dos Orbitais Moleculares  TOM
I
 
I
 
Teoria dos Orbitais Moleculares ‐ TOM
Simetria dos orbitais
Simetria Rotacional em relação ao eixo internuclear
n
i
c
a
n
i
c
a
 Simetria Rotacional em relação ao eixo internuclear
EiEi i t li t l
r
g
â
n
r
g
â
n Formação de orbital σ
EixoEixo internuclearinternuclear
Plano Nodal Plano Nodal 
I
n
o
r
I
n
o
r
Formação de orbital π
m
i
c
a
m
i
c
a
Formação de orbital π
EixoEixo internuclearinternuclear
Plano NodalPlano Nodal
Q
u
í
m
Q
u
í
m
Plano Nodal Plano Nodal 
Q Q
9
Estrutura Molecular : LigaçõesEstrutura Molecular : Ligações
Teoria dos Orbitais Moleculares  TOM
I
 
I
 
Teoria dos Orbitais Moleculares ‐ TOM
Simetria dos orbitais
Simetria Rotacional em relação ao eixo internuclear
n
i
c
a
n
i
c
a
 Simetria Rotacional em relação ao eixo internuclear
Formação de orbital σ
r
g
â
n
r
g
â
n
I
n
o
r
I
n
o
r
m
i
c
a
m
i
c
a
Q
u
í
m
Q
u
í
m
Q Q
10
Estrutura Molecular : LigaçõesEstrutura Molecular : Ligações
Teoria dos Orbitais Moleculares  TOM
I
 
I
 
Teoria dos Orbitais Moleculares ‐ TOM
Simetria dos orbitais
Simetria com relação a inversão
n
i
c
a
n
i
c
a
 Simetria com relação a inversão
r
g
â
n
r
g
â
n σg σu
I
n
o
r
I
n
o
r
m
i
c
a
m
i
c
a
πg πu
Q
u
í
m
Q
u
í
m
u
Q Q
11
Estrutura Molecular : LigaçõesEstrutura Molecular : Ligações
Teoria dos Orbitais Moleculares  TOM
I
 
I
 
Teoria dos Orbitais Moleculares ‐ TOM
Simetria dos orbitais e Diagrama de Energia
n
i
c
a
n
i
c
a
 
r
g
â
n
r
g
â
n
I
n
o
r
I
n
o
r
r
g
i
a
→
m
i
c
a
m
i
c
a
E
n
e
r
Q
u
í
m
Q
u
í
m
Q Q
12
Estrutura Molecular : LigaçõesEstrutura Molecular : Ligações
Teoria dos Orbitais Moleculares  TOM
I
 
I
 
Teoria dos Orbitais Moleculares ‐ TOM
Simetria dos orbitais e Diagrama de Energia
n
i
c
a
n
i
c
a
 
r
g
â
n
r
g
â
n
I
n
o
r
I
n
o
r
m
i
c
a
m
i
c
a
Q
u
í
m
Q
u
í
m
Q Q
13
Estrutura Molecular : LigaçõesEstrutura Molecular : Ligações
Teoria dos Orbitais Moleculares  TOMTeoria dos Orbitais Moleculares  TOM
I
 
I
 
Teoria dos Orbitais Moleculares ‐ TOMTeoria dos Orbitais Moleculares ‐ TOM
Simetria dos orbitais e Diagrama de Energia
n
i
c
a
n
i
c
a
 
r
g
â
n
r
g
â
n
I
n
o
r
I
n
o
r
g
i
a
→
m
i
c
a
m
i
c
a
E
n
e
r
g
Q
u
í
m
Q
u
í
m
Q Q
14