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Teoria dos orbitais Moleculares Análise a formação dos complexos dos elementos dos blocos d e f em relação às interações entre os orbitais dos ligantes e os orbitais d do átomo central. Tem o objetivo de complementar informações adquiridas pela TCC, utilizando argumentos da Teoria dos Orbitais Moleculares (TOM). Teoria dos orbitais Moleculares Teoria dos orbitais Moleculares Diagramas de níveis de energia do H2 e He2 (molécula hipotética). Ligações covalentes – Orbitais Moleculares Moléculas diatômicas homonucleares do segundo período – OM a partir de AO 2p Diagrama que pode ser aplicado a O2, F2 e Ne2. Os orbitais π2p e π2p* são duplamente degenerados. Ligações covalentes – Orbitais Moleculares Moléculas diatômicas heteronucleares Qual a OL e as características magnéticas do NO ? Ligações covalentes – Orbitais Moleculares Presença de OM não ligantes 2p 2p * 2p 1s H F OM não ligantes A molécula do HF, evidenciando a presença de OM ligantes, antiligantes e não ligantes. Teoria dos orbitais Moleculares Orbitais moleculares em complexos octaédricos Em princípio, as energias dos orbitais dos ligantes são mais baixas do que as energias dos orbitais dos metais, uma vez que os átomos ligantes geralmente são mais eletronegativos. As participações dos orbitais do metal e dos ligantes são tão maiores quanto mais próximas forem as suas energias. Os OM σ são mais estáveis do que os do tipo π, enquanto os σ* são mais instáveis do que os π*. Nos diagramas, observam-se peculiaridades como: 1. Os OM ligantes têm energias inferiores às energias de qualquer um dos orbitais que lhes deram origem; 2. Os OM antiligantes têm energias superiores às energias de qualquer um dos orbitais que lhes deram origem; 3. Os OM não ligantes têm energias iguais às dos orbitais que as originaram; 4. As energias dos OM ligantes ficam mais próximas das energias dos orbitais dos ligantes, enquanto as energias do OM antiligantes situam-se mais próximas das energias do metal. Teoria dos orbitais Moleculares Orbitais moleculares em complexos octaédricos Um ligante como o cloreto tem quatro orbitais cheios no nível de valência (o 3s e os 3p). Destes, o orbital s e um dos orbitais π (pz) podem estabelecer ligações do tipo σ com o átomo central. Os outros dois orbitais π (px e py) podem estabelecer ligações do tipo π. Considerou-se, apenas, um desses orbitais. Se os outros três fossem colocados, apareceriam no diagrama como orbitais π ou como não-ligantes. Os orbitais moleculares de ligação do tipo σ são mais estáveis do que os do tipo π. Já os orbitais de antiligação σ são menos estáveis do que os π. Teoria dos orbitais Moleculares Orbitais moleculares em complexos octaédricos Compostos paramagnético: Apresenta dois elétrons desemparelhados Teoria dos orbitais Moleculares Orbitais moleculares em complexos octaédricos Compostos diamagnético: Não apresenta elétrons desemparelhados Orbitais moleculares em complexos tetraédricos O diagrama de OM para CO indica que o HOMO tem simetria σ, enquanto os LUMO são orbitais π*. A ligação M-CO HOMO LUMO Teoria do campo ligante Orbitais moleculares em complexos octaédricos Muitos ligantes têm mais de um orbital que pode interagir com o metal de transição. Por exemplo, os haletos têm quatro orbitais de valência cheios (3s e 3p). Destes, o orbital s e um dos orbitais p podem estabelecer ligações σ com o metal. Os outros dois orbitais p estabelecem ligações π. Esses orbitais podem interagir lateralmente com alguns orbitais d do metal formando ligações π. Assim, esses tipos de ligantes são chamados ligantes doadores π. Por outro lado, moléculas como a NH3 apresentam possibilidade de interagir, unicamente, frontalmente com quaisquer orbitais do metal, devido à sua simetria privilegiada. Retrodoação M=L : Há a doação de 2e- em cada ligação M-L formada.
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