Ligações Químicas - Ligação Covalente

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LIGAÇÃO COVALENTE: TEORIA DA 
LIGAÇÃO DE VALÊNCIA (TLV)
LIGAÇÃO QUÍMICA
Principais Tipos de Ligação Química
Iônica Covalente Metálica
E. Eletropositivo + E. Eletronegativo Iônica
E. Eletronegativo + E. Eletronegativo Covalente
E. Eletropositivo + E. Eletropositivo Metálica
Ligação Covalente
SOBREPOSIÇÃO ORBITAIS ATÔMICOS
HB+ HA HBHA
Ligação Covalente
Atração recíproca dos dois núcleos 
pelos elétrons
TEORIA DA LIGAÇÃO DE VALÊNCIA (TLV)
Linus Pauling
Prêmio Nobel:
Química e da Paz
The Nature of the 
Chemical Bond
TLV
Sobreposição de Orbitais Atômicos 
Semi-Preenchidos 
Elétrons de Valência Localizados 
Entre os Núcleos
Exemplos H2 HF F2
Ligação Sigma
Formação de Ligações Sigma
Ligação π
Exemplo para N2
Moléculas Multicêntricas
Como explicar: BF3, CH4, H2O, NH3, etc 
?????????????????????????????????????
Linus Pauling: Hibridização
Mistura dos orbitais atômicos do 
átomo central (funções de onda)
Linus Pauling: Hibridização
Mistura dos orbitais atômicos do átomo 
central (funções de onda)
Novo conjunto de orbitais (híbridos)
Nova orientação/Nova Energia
Maior região de sobreposição orbital
Hibridização sp
Molécula BeH2
BeH H
180º
Be: 1s2 2s2
2s + 2p
sp
spBe:
Orbitais: pex; 2py e 2pz inalterados
1s2 2s2 2p
Rearranjo 
eletrônico
Combinação de 1 orbital s com 1 orbital p
2 Orbitais híbridos sp
Hibridização sp
Formação de dois orbitais SEMI-PREENCHIDOS sp
BeH2Linear
F
F F
Boron configuration
↑↑↓↑↓
2p2s1s•• ••
••••
••
•• ••
••••
B
Triangular Planar 
ângulo: 120º
Hibridização sp2
2s + 2px + 2py
sp2B:
Orbital: pex; 2pz inalterado
sp2
sp2
1s2 2s2 2p
Rearranjo 
eletrônico
Combinação de 1 orbital s com 2 orbitais p
3 Orbitais híbridos sp2
Hibridização sp2
Formação de três orbitais SEMI-PREENCHIDOS sp2
Hibridização sp3
109o109o
1s2 2s2 2p
Configuração do C
2s + 2px + 2py + 2pz
sp3C:
sp3
sp3
Hibridização sp3
sp3
1s2 2s2 2p
Rearranjo 
eletrônico
Combinação de 1 
orbital s com 3 
orbitais p
3 Orbitais híbridos sp3
Hibridização sp3
Formação de quatro orbitais SEMI-PREENCHIDOS sp3
109o109o
Hibridização sp3
NH3
Posição dos Átomos: 
Geometria Piramidal
H
H
H
lone pair of electrons
in tetrahedral positio
N
Par de elétrons 
livres na posição 
tetraédrica
1s2 2s2 2p
Rearranjo 
eletrônico
Configuração do N
Gera orbital híbrido com 
par de elétrons
Formação de moléculas com dois ou 
mais centros “hibridizados”
Exemplos: 
‰ C2H6
‰ C2H4
‰ C2H2
Implicações estruturais
Hibridização e Formação de Ligações 
Múltiplas (π)
C2H4
 
C
H
H
H
H
sp2120Þ C
Cada átomo de carbono hibridização sp2
1s2 2s2 2p
Rearranjo 
eletrônico
Orbital inalterado 
para formação da 
ligação Pi
3 orbitais híbridos sp2, 
disponíveis para formar 
ligações sigma
=C
=H
C1-H C2-HC1-C2
C1-H C2-HC1-C2
Ligações Múltiplas: Ausência de 
livre rotação
Restrição Energética da Rotação
NH Proteína
N
H
Proteína
hν
Rodopsina
(Cis-retinal)
Meta-Rodopsina
(Trans-retinal)
Mecanismo da Visão
Z
NN
hν
hν
/Δ
E
N N
ISOMER DISTANCE (Α) DIPOLE MOMENT (D)
E 9,0 ZERO
Z 5,5 3,0
o
Large Structural Rearrangement
hν1
hν2
hν1
hν2
hν
Photoactive Dendrimers as Hosts
Eosin Y
-O O
CO2
-
O
Br
BrBr
Br
H
HH
H
=
J. Am. Chem. Soc. 120, 12187 (1998) A. Archut, F. Vögtle, L. De Cola, G.C. Azzellini and V. Balzani
O
N
N
N
N
NO2
O2N
O
N
N
N
N
N
N
N
N
Si
O
N
N
N
NO2
O
N
N
N
N
N
N
N
N
Si
λ = 410 nm
Δ (slow conversion) or
λ = 675 nm (fast conversion)
1-Z1-E
N
NO2
Photoswitch Systems
C2H2:Cada átomo de carbono hibridização sp
1s2 2s2 2p
Rearranjo 
eletrônico
Orbitais inalterados 
para formação da 
ligação Pi
2 orbitais híbridos sp, 
disponíveis para formar 
ligações sigma
Formação de Ligações σ e π no C2H2