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* HIBRIDAÇÃO 1T(RM2-T)Catia Pontes adaptada de : João Carlos de Lima * Objetivos Compreender os conceitos de Hibridação e Ressonância Identificar os tipos de geometria e relacionar com os orbitais atômicos utilizados * Exceções da regra do Octeto moléculas com número ímpar de elétrons; • moléculas nas quais um átomo tem menos de um octeto, ou seja, moléculas deficientes em elétrons; • moléculas nas quais um átomo tem mais do que um octeto, ou seja,moléculas com expansão de octeto. * Número ímpar de elétrons Geralmente, moléculas como ClO2, NO e NO2 têm um número ímpar de elétrons. * Deficiência em elétrons Relativamente raro. • As moléculas com menos de um octeto são típicas para compostos dos Grupos 1A, 2A, e 3A. • O exemplo mais típico é o BF3. • As estruturas de Lewis nas quais existe uma ligação dupla B—F são menos importantes que aquela na qual existe deficiência de elétrons. * Expansão do octeto Esta é a maior classe de exceções. • Os átomos do 3º período em diante podem acomodar mais de um octeto. • Além do terceiro período, os orbitais d são baixos o suficiente em energia para participarem de ligações e receberem a densidade eletrônica extra. * Hibridação ou Hibridização: É o processo de formação de novos orbitais eletrônicos híbridos. Os orbitais dos subníveis atômicos s e p se misturam, dando origem a orbitais híbridos sp, sp² e sp³. Com os orbitais do subnível d, originam orbitais híbridos sp³d, sp³d2 . * Na hibridação há a mistura de orbitais atômicos com energias semelhantes, dando origem a novos com energia com valor intermediário com relação aos valores dos orbitais atômicos originais. A teoria da hibridação justifica o desemparelhamento de elétrons e atende adequadamente as evidências da geometria molecular. * 'Formas de hibridação' Hibridação sp³ : Fórmula XY4 (X=14 ou 4A) Hibridação sp² : Fórmula XY3 (X= 13 ou 3A) Hibridação sp: Fórmula XY ( X= Be) Hibridação sp³d : Fósforo (5 elétrons na CV) Hibridação sp³d2 : Enxofre (6 elétrons na CV) Obs.: O Carbono pode apresentar 3 tipos de hibridação: sp³ , sp² , sp * Hibridação sp Molécula de BeCl2 ou BeH2 * Orbitais híbridos sp BeCl2 * Hibridação sp2 Molécula de BF3 * Orbitais híbridos sp2 BF3 * Hibridação sp3 Molécula de CH4 * Orbitais Híbridos sp3 * Orbitais híbridos sp3 CH4 * Hibridação sp2 - Eteno * A Molécula de C2H4 * Hibridação sp - Acetileno * Hibridação sp3d – Fósforo * PCl5 sp3d bipirâmide trigonal * Estrutura Bipirâmide Trigonal * Hibridização sp3d2 - Enxofre SF6 * sp3d2 octaédrica SF6 * Estrutura Octaédrica * * * LIGAÇÕES QUÍMICAS do ponto de vista dos ORBITAIS * * Cl (Z=17) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 H (Z=1) 1s1 ( s-p ) * N (Z=7) 1s2 2s2 2p3 N (Z=7) 1s2 2s2 2p3 ( s-p ) * O (Z=8) 1s2 2s2 2p4 H (Z=1) 1s1 * * RESSONÂNCIA Kekulé sugeriu que o benzeno seria uma estrutura híbrida entre as duas representações de Lewis * RESSONÂNCIA As estruturas de ressonância são tentativas de representar uma estrutura real, que é uma mistura entre várias possibilidades extremas. * BENZENO * BENZENO O benzeno consiste de seis átomos de carbono em um anel hexagonal. Cada átomo de C está ligado a dois outros átomos de C e um átomo de hidrogênio. Todas as ligações C-C têm o mesmo comprimento.• Estrutura mostra que o benzeno é plano. * Ozônio Experimentalmente, o ozônio tem duas ligações idênticas, ao passo que a estrutura de Lewis requer uma simples (mais longa) e uma ligação dupla (mais curta). * OZÔNIO * Outros exemplos: * Verificação de Aprendizagem As hibridações de orbitais sp, sp2 e sp3 possuem, respectivamente, os seguintes ângulos: a) 120°, 109°, 180° b) 120°, 180°, 109° c) 109°, 180°, 120° d) 180°, 120°, 109° e) 180°, 109°, 120 * 2)NH3, H2O e CH4 são moléculas explicáveis por hibridação: a) sp b) sp2 c) sp3 d) dsp3 e) d2sp3 * 03.Qual a hibridação que apresenta um orbital p puro? 04. Dadas as moléculas: CCl4 e BCl3, qual não obedece à regra do octeto? Números atômicos: C (6), B (5), Cl (17) * 05)Se não houvesse hibridação, a fórmula do composto de boro (Z = 5) e flúor (Z = 9) seria: a) BF b) BF2 c) BF3 d) BF4 e) n.d.a.
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