Ligação Química Covalente
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Ligação Química Covalente


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Prof. Antonio Guerra Instituto de Química-UFRJ 
LIGAÇÃO QUÍMICA 
COVALENTE 
Química Inorgânica I \u2013 IQG354 
Departamento de Química Inorgânica - DQI 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO \u2013 UFRJ 
INSTITUTO DE QUÍMICA \u2013 IQ 
Prof. Antonio Guerra Instituto de Química-UFRJ 
MODELOS DE LIGAÇÃO QUÍMICA 
\uf071 Ligação Iônica 
\uf0a7 Formação e interação de íons de carga oposta (cátions e ânions) 
\uf0a7 Segue a Regra do Octeto 
\uf071 Ligação Metálica 
\uf0a7 Formação de bandas de condução e transição de elétrons 
\uf071 Ligação Covalente 
\uf0a7 Compartilhamento de elétrons 
\uf071 Repulsão dos Pares de Elétrons da Camada de Valência (RPECV) 
\uf0a7 Determina a geometria molecular 
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MODELOS DE LIGAÇÃO QUÍMICA 
\uf071Teoria da Ligação de Valência (TLV) 
\uf0a7 Sobreposição de orbitais atômicos 
\uf0a7 Elétrons localizados entre os átomos ligados 
\uf0a7 Formação de orbitais híbridos 
\uf071 Teoria do Orbital Molecular (TOM) 
\uf0a7 Combinação Linear dos Orbitais Atômicos (CLOA) 
\uf0a7 Formação do Orbital Molecular (OM) 
\uf0fc Ligante e antiligante 
\uf071 Teoria do Campo Cristalino (TCC) 
\uf0a7 Ligação química de Compostos de Coordenação 
\uf0a7 Formada por interações puramente eletrostáticas (iônica) 
\uf0a7 Energia de Estabilização do Campo Cristalino (EECC) 
\uf0a7 Determina a cor dos compostos 
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\uf071 Teoria do Orbital Molecular (TOM): 
\uf0fc Explica o comportamento magnético do O2. 
\uf0fc Explica o composto deficiente de elétrons B2H6. 
\uf0fc Explica as estruturas e propriedades dos metais e semicondutores. 
\uf0fc Explica os espectros eletrônicos das moléculas. 
\uf0fc TLV \uf0e0 focada na ligação entre pares de átomos. 
\uf0fc TOM \uf0e0 focada na densidade eletrônica da molécula. 
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LIMITAÇÕES DOS MODELOS DE LIGAÇÃO 
\uf071 Limitações da Regra do Octeto e TLV: 
\uf0fc Comportamento do O2 
\uf0a7 Molécula diamagnética pela descrição de Lewis e TLV! 
\uf0a7 Experimentalmente é paramagnética. 
\uf0fc Comportamento do B2H6 
\uf0a7 12 elétrons de valência (2\uf0b43e\uf02d B e 6 \uf0b41e\uf02d H). 
\uf0a7 14 elétrons de valência por Lewis! 
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\uf071 Os elétrons ocupam os orbitais moleculares. 
\uf0fc Acomodam no máximo dois elétrons \u2013 exclusão de Pauli. 
\uf0fc Apresentam energia definida. 
\uf0fc Pertencem a toda molécula \u2013 elétrons de valência deslocalizados! 
\uf0fc N orbitais atômicos (OA) forma N orbitais moleculares (OM). 
\uf0a7 Combinação Linear de Orbitais Atômicos (CLOA) 
 
\uf071Molécula A\uf02dB 
\uf0fc CLOA \uf0e0 \uf079 = cA\uf079A + cB\uf079B ou \uf079 = cA\uf079A \uf02d cB\uf079B 
\uf0fc Energia do OM < OA\u2019s \u2013 orbital ligante. 
\uf0fc Energia do OM > OA\u2019s \u2013 orbital anti-ligante. 
 
 
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TEORIA DO ORBITAL MOLECULAR (TOM) 
OM ligante 
Maior probabilidade 
de encontrar os 
elétrons entre os 
núcleos. 
OM anti-ligante 
Menor probabilidade 
de encontrar os 
elétrons entre os 
núcleos. 
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\uf071 Diagrama de níveis de energia dos OM 
\uf0fc Moléculas diatômicas homonucleares \u2013 cA = cB 
\uf0fc Distribuição dos elétrons a partir dos níveis de menos energia. 
\uf0fc Segue o princípio da exclusão de Pauli. 
\uf0fc Segue e regra de Hund. 
 
 
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TEORIA DO ORBITAL MOLECULAR (TOM) 
OM anti-ligante 
(\uf073*1s) 
Molécula 
átomo átomo 
E
n
er
g
ia
 
Interação 
destrutiva 
Interação 
construtiva 
OM ligante 
(\uf0731s) 
FONTE: Chang, R. Química Geral, Trad. Rebelo, M.J.F., 
et.all., 4ed. São Paulo: McGrawn-Hill, 2006. 778p. 
\uf071 Ligações sigma \u2013 interação entre orbitais s. 
 
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\uf071 Ligações sigma e pi \u2013 interação entre orbitais p. 
 
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TEORIA DO ORBITAL MOLECULAR (TOM) 
Atkins, P. e Jones, L., Princípios de Química. Questionando a Vida Moderna e o Meio 
Ambiente.. 5.ed. Trad. Ricardo B. Alencastro. Porto Alegre: Bookman, 2012. 1026p. 
Plano nodal 
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\uf071 Ligações sigma, pi e delta \u2013 interação entre orbitais d. 
 
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TEORIA DO ORBITAL MOLECULAR (TOM) 
Miessler, G.L.. e Tarr, D.A., Inorganic Chemistry. 2.ed. New Jersey: Prentice_Hall, 1999. 1026p. 
Prof. Antonio Guerra Instituto de Química-UFRJ 
\uf071 Interações nulas \u2013 orbitais não-ligantes. 
 
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TEORIA DO ORBITAL MOLECULAR (TOM) 
Prof. Antonio Guerra Instituto de Química-UFRJ 
\uf071 Ordem de Ligação (OL) 
 
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TEORIA DO ORBITAL MOLECULAR (TOM) 
OL = 
Ne \uf02d Ne* 
2 
nº elétrons ligantes nº elétrons anti-ligantes 
Brown, T.L., LeMay, H.E. e Bursten, B.E., Química \u2013 Ciência Central, 
Trad. Horácio Macedo,7ed. Rio de Janeiro: LTC, 1999. 702p. 
OL = 1 OL = 0 
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\uf071 Diagramas de energia do 2º período \u2013 homonucleares 
 
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TEORIA DO ORBITAL MOLECULAR (TOM) 
Li2, Be2, B2, C2 e N2 
Atkins, P. e Jones, L., Princípios de Química. Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente.. 5.ed. Trad. Ricardo B. Alencastro. Porto Alegre: Bookman, 2012. 1026p. 
Energia O2 e F2 
Energia 
Prof. Antonio Guerra Instituto de Química-UFRJ 
\uf071 Diagramas de energia do 2º período 
 
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TEORIA DO ORBITAL MOLECULAR (TOM) 
Miessler, G.L.. e Tarr, D.A., Inorganic Chemistry. 2.ed. New Jersey: Prentice_Hall, 1999. 1026p. 
Prof. Antonio Guerra Instituto de Química-UFRJ 
\uf071Moléculas diatômicas heteronucleares \u2013 cA \u2260 cB 
\uf0fc CLOA \uf0e0 \uf079 = cA\uf079A + cB\uf079B ou \uf079 = cA\uf079A \uf02d cB\uf079B 
\uf0fc Ligação covalente apolar \uf0e0 cA = cB 
\uf0fc Ligação covalente polar \uf0e0 cA \u2260 cB 
\uf0a7 Átomo mais eletronegativo \uf0e0 menor energia, maior caráter 
ligante. 
\uf0a7 Átomo menos eletronegativo \uf0e0 maior energia, maior caráter 
anti-ligante. 
\uf0fc Ligação iônica \uf0e0 um dos coeficientes é \u2248 zero (cA ou cB). 
\uf0fc Cálculos teóricos são necessários para se determinar o diagrama 
de níveis de energia. 
 
 
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TEORIA DO ORBITAL MOLECULAR (TOM) 
Prof. Antonio Guerra Instituto de Química-UFRJ 
\uf071Moléculas diatômicas heteronucleares \u2013 cA \u2260 cB 
 
 
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TEORIA DO ORBITAL MOLECULAR (TOM) 
Energia 
Diagrama geral 
Atkins, P. e Jones, L., Princípios de Química. Questionando a Vida Moderna e o Meio 
Ambiente.. 5.ed. Trad. Ricardo B. Alencastro. Porto Alegre: Bookman, 2012. 1026p. 
ligante 
antiligante 
não-ligante 
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\uf071Moléculas Poliatômicas \u2013 BeH2 
 
 
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TEORIA DO ORBITAL MOLECULAR (TOM) 
H H Be 
(S + S + S) 
(S \uf02d S \uf02d S) 
(S + p \uf02d S) 
(S \uf02d p \uf02d S) 
ligante 
antiligante 
ligante 
antiligante 
não-ligante 
antiligantes 
ligantes 
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\uf071 Íons Poliatômicos \u2013 AB3 [ex: BF3, CO3
\uf02d, NO3
\uf02d] 
 
 
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TEORIA DO ORBITAL MOLECULAR (TOM) 
ligante 
antiligante 
não-ligante 
3B A 
ligante 
antiligante 
AB3 
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\uf071 Espectroscopia Fotoeletrônica 
\uf0a7 Técnica utilizada na determinação da energia dos OM ou da 
estrutura eletrônica da molécula. 
\uf0a7 A molécula é irradiada por fótons de alta energia, geralmente na 
região do UV e raios X. 
\uf0a7 A energia cinética (Ec) dos elétrons ejetados pode ser medida. 
 
 
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TEORIA DO ORBITAL MOLECULAR (TOM) 
Ec = Ehv \uf02d EI 
Energia dos fótons incidentes 
Energia de ionização 
Espectro do N2 
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\uf071 Diagrama de Correlação \u2013 Diagrama de Walsh 
\uf0a7 Utilizado na análise da forma, espectro e reações de moléculas poliatômicas. 
\uf0a7 Baseado na \u394E de cada OM conforme o ângulo de ligação varia de 90º a 180º. 
 
 
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TEORIA DO ORBITAL MOLECULAR (TOM) 
XH2 
XH2 BeH2 BH2 CH2 NH2 OH2 
evalência 4 5 6 7 8 
ângulo 180° 131° 136° 103° 105° 
Configuração 
eletrônica 
1\uf073g
21\uf073u
2 1a1
22a1
21b2
1 1a1
22a1
21b2
2 1a1
22a1
21b2
21b1
1 1a1
22a1
21b2
21b1
2 
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