Teoria da Ligação de Valência e Orbitais

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Teoria da Ligação de Valência
Ligações s e p
Hibridização de orbitais
Ligações dos hidrocarbonetos
Teorias de Ligação
Estruturas de Lewis
Elétrons localizados?
Elétrons de valência responsáveis pelas ligações químicas
Orbitais descrição dos elétrons
Orbitais Moleculares
Orbitais e Teorias de Ligação
Ligações químicas 
baseadas em orbitais
Teoria da Ligação de Valência (LV)
Teoria do Orbital Molecular (OM)
Linus Pauling (entre outros). Relacionada à 
idéia de Lewis. Sobreposição de orbitais 
atômicos. Retrato visual. Particularmente útil 
para moléculas compostas de muitos átomos.
Robert Mulliken. Orbitais moleculares 
delocalizados sobre a molécula. Mais 
informações quantitativas. Essencial para 
descrever moléculas em estados excitados 
(cores, espectroscopia, etc.)
Orbitais e Teorias de Ligação
Ligação tipo σ (sigma)
Orbitais 
atômicos
H2 : superposição de 2 orbitais s
Teoria da Ligação de Valência
Ligação σ
Ligação tipo σ (sigma)
HF : superposição de 1 orbital s e 1 orbital p Eixo internuclear
Ligação σ
Fluoreto de Hidrogênio, HF
Teoria da Ligação de Valência
Ligação tipo σ (sigma)
Superposição de 2 orbitais p (cabeça-cabeça)
Ligação σ
Teoria da Ligação de Valência
Ligações tipo σ (sigma)
Superposição de 2 orbitais s
Superposição de 1 orbital s e um orbital p 
(localizado no eixo internuclear)
Superposição de 2 orbitais p (cabeça-cabeça)
Teoria da Ligação de Valência
Ligações tipo pi (pi)
Superposição lateral de 2 orbitais p
Ligação pi
Teoria da Ligação de Valência
Ligações múltiplas
Teoria da Ligação de Valência
Nitrogênio, 
N2
Ligações múltiplas
Nitrogênio, 
N2
Teoria da Ligação de Valência
Ligações múltiplas
De acordo com a Teoria da Ligação de Valência, podemos descrever as 
ligações múltiplas da seguinte forma:
Uma ligação simples é uma ligação σ.
Uma ligação dupla é uma ligação σ mais uma ligação pi.
Uma ligação tripla é uma ligação σ mais duas ligações pi.
A força da ligação depende do grau de superposição dos orbitais atômicos
Teoria da Ligação de Valência
Hibridização dos Orbitais
Carbono, [He] 2s22px12py12pz0
Metano
Teoria da Ligação de Valência
Teoria da Ligação de Valência
Representação da amplitude da 
função de onda para um orbital 
híbrido sp3. Cada orbital híbrido 
aponta para os vértices de um 
tetraedro.
Hibridização dos Orbitais
Teoria da Ligação de Valência
Os orbitais híbridos de um átomo são 
construídos para reproduzir o arranjo de 
elétrons característico da forma da molécula 
determinada experimentalmente.
Hibridização dos Orbitais
Teoria da Ligação de Valência
Hibridização dos Orbitais
Metano, CH4
As ligações C-H no metano são 
formadas pelo emparelhamento de 
um elétron 1s do H e um elétron 
sp3 do carbono, formando a 
estrutura tetraédrica predita por 
RPECV ou VSEPR.
Teoria da Ligação de Valência
Hibridização em moléculas mais complexas
Etano, CH3CH3
Teoria da Ligação de Valência
Hibridização em moléculas mais complexas
Amônia, NH3
Teoria da Ligação de Valência
Hibridização sp2 e sp
sp2 combinação de um orbital s e dois orbitais p triangular planar
sp combinação de um orbital s e um orbitail p linear
Teoria da Ligação de Valência
Hibridização sp3d e sp3d2 (link)
Teoria da Ligação de Valência
Hibridização
Teoria da Ligação de Valência
Ligações dos Hidrocarbonetos
Carbono os átomos podem se ligar para formar cadeias e anéis de 
diferentes tamanhos
Já descrevemos o metano e o etano. O mesmo padrão de ligações σ ocorre em 
todos os alcanos. Nestes compostos, os ângulos de ligação são muito próximos 
do ângulo do tetraedro, 109,5o, que corresponde à hibridação sp3.
Teoria da Ligação de Valência
Ligações duplas carbono-carbono
Eteno
C hibridizado sp2
1 ligação σ
1 ligação pi
sp2
Teoria da Ligação de Valência
Ligações duplas carbono-carbono
Eteno
Teoria da Ligação de Valência
Características das ligações duplas
- Uma ligação dupla é mais forte do que uma ligação simples;
- Uma ligação dupla é mais fraca do que a soma de duas 
ligações simples;
- Uma ligação dupla influencia na forma da molécula, já que 
impede a rotação da molécula.
Teoria da Ligação de Valência
Compostos cíclicos
Benzeno
Teoria da Ligação de Valência
Compostos cíclicos
Benzeno
Teoria da Ligação de Valência
Ligações triplas
Etino
sp 1 ligação σ2 ligações pi
Teoria da Ligação de Valência
Ligações triplas
Etino
Teoria da Ligação de Valência
Orbitais em moléculas poliatômicas
β-Caroteno, C40H56
Teoria dos Orbitais Moleculares
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