Aula 7 Ligações Multiplas

Prévia do material em texto

QUÍMICA 
GERAL 
Profª. Adriane de Medeiros Ferreira 
Ligações Coordenadas 
Se apenas um dos átomos contribuir com os dois elétrons do 
par, a ligação será COVALENTE DATIVA ou COORDENADA. 
Exemplos: 
 
CO 
 
SO2 
 
SO3 
 
 
Ligações Múltiplas 
A quantidade de elétrons compartilhados entre dois átomos 
tende a ser a máxima possível, pois, quanto mais 
compartilhamentos, maior a interação entre os átomos – 
torna-se mais difícil separá-los. 
O2 
N2 
CO2 
C2H2 
C2H4 
COH2 
Ligações Múltiplas 
Duas condições são essenciais para a determinação da 
estrutura de Lewis e da geometria das moléculas ou de íons: 
 
1 A estrutura deve ter o maior número possível de ligações 
entre os átomos. 
2 Todos os pares de elétrons de valência (compartilhados ou 
não) devem permanecer o mais distantes uns dos outros, 
para que as repulsões entre eles sejam mínimas. 
 
A distância máxima entre os elétrons ao redor do átomo 
central é sustentada pela teoria da repulsão entre os pares 
de elétrons da camada de valência (VSEPR)*. 
* Valence shell electron pair repulsion. 
Repulsão dos Pares Eletrônicos na 
Camada de Valencia (VSEPR) 
N.º de pares de é 
na camada de 
valência 
Pares não ligantes 
Distribuição mais 
favorável para os 
pares de é 
Geometria Exemplos 
2 0 Linear 
CO2, BeCl2, CS2, 
HgCl2 
3 0 Triangular Plana BF3, BCl3, AlCl3 
3 1 Angular SO2, SnCl2, PbCl2 
4 0 Tetraédrica CH4, CCl4, SiF4 
4 1 Pirâmide Trigonal NH3, NF3, PH3 
4 2 ~ 109º Angular H2O, H2S, OF2 
5 0 
Bipirâmide 
trigonal 
 
PCl5, SbCl5 
6 0 Octraédrica 
SF6, SeF6 
 
6 2 
Quadrangular 
Planar 
XeF4 
A
A
A
120º
120º
120º
A
180º
A
A
B B
B B
AB
B
B
B
B
A
B
B
A
B
B
B
B
A
B
B B
B A B
Orbitais s 
-Todos os orbitais s são esféricos; 
-A medida que n aumenta, os orbitais s ficam 
maiores. 
Teoria da ligações de valência 
(TLV) 
Dois átomos aproximam-se um do outro até que as suas orbitais 
coalescem. 
Orbital 1s 
atómica 
Orbital 1s 
atómica 
Ligação s 
(sigma) 
Orbitais p 
Regiões de contorno dos orbitais px, py e pz. 
Da coalescência de duas orbitais s ou px (considerando a 
aproximação dos dois átomos ao longo do eixo dos xx, (estas últimas 
coalescem de topo), formar-se-á uma nuvem electrónica de simetria 
cilíndrica em torno do eixo internuclear, designando-se a ligação 
formada por ligação s (sigma). 
 
Ligação s (sigma). 
Orbital 2px 
atómica 
Ligação s (sigma) Orbital 2px 
atómica 
Teoria da ligações de valência 
(TLV) 
Teoria da ligações de valência 
(TLV) 
A coalescência de duas orbitais py ou de duas pz, que coalescem 
lateralmente, originará uma ligação p (pi) que, à semelhança 
das orbitais p, será constituída por dois lóbulos. 
Ligação p (pi). 
Orbital 2p 
atómica 
LIgação p 
(pi) 
Orbital 2p 
atómica 
Teoria da ligação de valência (TLV) 
A coalescência de duas orbitais py ou de duas pz, que coalescem lateralmente, 
originará uma ligação p (pi) que, à semelhança das orbitais p, será 
constituída por dois lóbulos. 
Ligação p (pi). 
Orbital 2p 
atómica 
LIgação p 
(pi) 
Orbital 2p 
atómica 
Teoria da ligação de valência (TLV) 
Uma ligação s é mais forte do que uma p, em virtude de a 
coalescência de topo ser superior à coalescência lateral – 
critério da coalescência máxima. 
Ao somatório das ligações s e p que se estabelecem entre 
dois átomos, chama-se multiplicidade da ligação. 
Teoria da ligação de valência (TLV) 
Hibridação sp3 
6C - 1s
2 2s2 2px
1 2py
1 2pz
0 
hibridação 
s p sp3 
Uma orbital s e três orbitais p, produzem uma hibridação sp3 
Teoria da ligação de valência (TLV) 
Hibridação sp3 
6C - 1s
2 2s2 2px
1 2py
1 2pz
0 
x
y
z
x
y
z
x
y
z
x
y
z
hibridação
x
y
z
x
y
z
x
y
z
x
y
z
Teoria da ligação de valência (TLV) 
Hibridação sp3 - Metano 
Estas orbitais fazem entre si ângulos de aproximadamente 109º, o que corresponde 
exactamente aos ângulos de ligação observados na molécula de metano. Esta vai então 
formar-se por coalescência de cada uma das quatro orbitais híbridas com a orbital 1s de um 
átomo de hidrogénio, resultando em quatro ligações s. 
Teoria da ligação de valência (TLV) 
Hibridação sp2 
6C - 1s
2 2s2 2px
1 2py
1 2pz
0 
Uma orbital s e duas orbitais p, produzem a hibridação sp2 
hibridação 
s p sp2 p 
Teoria da ligação de valência (TLV) 
Hibridação sp2 
6C - 1s
2 2s2 2px
1 2py
1 2pz
0 
Uma orbital s e duas orbitais p, produzem três orbitais hibridas sp2 
x
y
z
x
y
z
x
y
z
hibridação
x
y
z
x
y
z
x
y
z
Teoria da ligação de valência (TLV) 
Três orbitais sp2 + orbital p 
Vista de lado Vista de topo 
Teoria da ligação de valência (TLV) 
Hibridação sp2 –Eteno (ligação dupla) 
A ligação dupla entre os dois átomos de carbono é, pois, formada 
por uma ligação s e outra p, dizendo-se que tem multiplicidade 
dois. A coalescência lado a lado da ligação p impede a rotação da 
ligação C-C. 
Teoria da ligação de valência (TLV) 
Hibridação sp 
6C - 1s
2 2s2 2px
1 2py
1 2pz
0 
Uma orbital s e uma orbital p, produzem a hibridação sp 
hibridação 
s p sp p 
Teoria da ligação de valência (TLV) 
Hibridação sp 
6C - 1s
2 2s2 2px
1 2py
1 2pz
0 
Uma orbital s e uma orbital p, produzem duas orbitais hibridas sp 
x
y
z
x
y
z
hibridação
x
y
z
x
y
z
Teoria da ligação de valência (TLV) 
As duas orbitais sp e as duas orbitais p 
Teoria da ligação de valência (TLV) 
Hibridação sp –Etino (ligação tripla) 
A ligação tripla entre os dois átomos de carbono é, pois, formada por 
uma ligação s e duas p, dizendo-se que tem multiplicidade três. A 
coalescência lado a lado das ligações p impede a rotação da ligação 
C-C, o que não condiciona a geometria dado que as ligações s 
fazem ângulos de 180º, pelo que a molécula é linear. 
Híbridos de Ressonância 
Molécula de ozônio: O3 
 
Como ficaria a estrutura de Lewis para representar essa molécula? Podemos 
escrever duas estruturas para representa-la: 
 
 
Quando duas ou mais estruturas de Lewis são possíveis para 
representar uma molécula, sendo que todas apresentam o mesmo 
número de ligações formadas, bem como o mesmo número de 
elétrons ao redor de cada um dos átomos, estamos diante do que 
chamamos de ressonância (deslocalização eletrônica). 
 
Híbridos de Ressonância 
(Benzeno) 
Como a molécula do benzeno tem 30 elétrons de valência sobram 6 
nas orbitais p que apenas podem coalescer lateralmente para formar 
ligações p. 
ou
Comprimento das ligações: 
Simples (C-C): 154 pm 
Dupla (C=C): 133 pm 
Benzeno: 140 pm (todas iguais) 
Como explicar? 
Qualquer uma das duas estruturas tem ligações simples e duplas, no entanto… 
Híbridos de Ressonância 
(Benzeno) 
August Kekulé (1829-1896) 
Híbridos de Ressonância 
(Benzeno) 
Kekulé sugeriu que o benzeno seria uma 
estrutura híbrida entre as duas 
representações de Lewis. 
August Kekulé (1829-1896) 
Híbridos de Ressonância 
(Benzeno) 
Moléculas como o benzeno, que não podem ser descritas por uma única 
estrutura de Lewis, dizem-se híbridos de ressonância. 
Representação simplificada: 
Híbridos de Ressonância 
(Benzeno) 
Qual o significado da seta na estrutura do benzeno? 
Híbridos de Ressonância 
(Benzeno) 
A mula (um híbrido de cavalo e burro):Alguém vê um cavalo a interconverter-se num burro? 
Híbridos de Ressonância 
(Benzeno) 
A seta significa que a estrutura é hibrida: nem é uma, nem é 
outra, mas uma mistura das duas. 
Não confundir com a seta de equilíbrio químico em que há 
interconversão!!!!! 
Outros Híbridos de Ressonância 
Ozono (O3) Dióxido de Enxofre (SO2) 
O
O O
O
O O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
ou 
Ligações s 
Ligações p 
S
O O
S
O O
Ligações s 
O
S
O
Ligações p 
S
O
O
ou 
S
O
O