Orbital atômico X orbital molecular

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Química orgânica 
 
 
 
 
ORBITAL ATÔMICO X ORBITAL MOLECULAR 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Sumário 
 
Introdução .................................................................................................................................... 2 
Objetivos ....................................................................................................................................... 2 
 
1. Orbital atômico x Orbital molecular ............................................................................... 2 
1.1 Orbital atômico ........................................................................................................... 2 
1.2 Orbital molecular ........................................................................................................ 3 
 
Exercícios ...................................................................................................................................... 4 
 
Gabarito ........................................................................................................................................ 5 
 
Resumo ......................................................................................................................................... 5 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Introdução 
Na apostila intitulada "Ligações triplas: hibridização sp" aprendemos como 
que ocorre a hibridização sp para a formação das ligações triplas. E visualizamos a 
ligação tripla na molécula orgânica de etino. 
Já vimos que os orbitais a depender da sua configuração influenciam na 
formação dos tipos de ligações. Agora nesta apostila iremos estudar sobre os 
orbitais atômicos e moleculares, abordaremos conceitos importantes da mecânica 
quântica utilizados nos orbitais. 
 A distribuição eletrônica dos átomos está diretamente relacionada com o 
orbital atômico. Quantos orbitais existem? Quais as diferenças entre orbital atômico 
e molecular? Vamos descobrir! 
Objetivos 
• Evidenciar os conceitos e diferenças entre o orbital atômico e molecular 
• Aprender como a hibridação influencia na geometria da molécula 
 
1. Orbital atômico x Orbital molecular 
1.1 Orbital atômico 
O orbital atômico é fundamental para entendermos a distribuição dos 
elétrons no átomo. O modelo mecânico quântico rege a distribuição dos elétrons, 
descreve os elétrons pelo orbital por meio de funções de onda. 
Visto isso, o orbital atômico é a região tridimensional em torno do núcleo em 
que existe uma grande probabilidade de se encontrar elétron, chegando até 95% de 
chances. Existem quatro classes de orbitais: s (formato esférico); p (formato de duas 
esferas achatadas, semelhantes aos halteres de ginástica); d (formato de 4 lóbulos) e 
f (formato de 6 lóbulos). Na química orgânica são mais utilizados os orbitais s e p 
devido às hibridizações do carbono. Pode-se observar que os orbitais possuem 
diferentes orientações o que influencia diretamente no arranjo estrutural das 
moléculas, ou seja, na geometria. Alguns orbitais estão representados (Figura 01). 
 
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 01 
 Orbitais atômicos 
 
1.2 Orbital molecular 
A teoria do orbital molecular está relacionada com a formação da ligação 
covalente. É descrita pela combinação matemática dos orbitais atômicos através das 
suas funções de onda resultando no orbital molecular. Apresenta diferença em 
relação ao orbital atômico, pois pertence a região em toda a molécula e não apenas 
uma região do átomo. Entretanto apresenta um propósito análogo, o orbital 
molecular é a região tridimensional da molécula onde há alta probabilidade de 
encontrar elétrons. 
Os orbitais moleculares podem ser construídos de duas formas distintas: 
Combinação construtiva onde ocorre a sobreposição dos orbitais na fase (forma 
ovulada) e combinação destrutiva onde a sobreposição ocorre fora da fase 
(formando nó entre os núcleos). O diagrama do orbital molecular do Hidrogênio 
mostra que orbital H-H ligante está completo (formado pela adição dos orbitais 
atômicos). Já o orbital H-H não ligante está vazio (formado pela subtração dos 
orbitais atômicos) e possui maior energia potencial devido a menor interação 
núcleo-elétron (Figura 2). Comparando o nível de energia do orbital atômico com o 
molecular, tem-se que o orbital molecular ligante possui menor energia do que o 
orbital atômico. Entretanto o orbital não-ligante ainda apresenta uma maior energia 
do que o orbital atômico. 
 
 
 
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02 
Diagrama do orbital molecular 
 
 
DICA! 
 
 
 
 
Exercícios 
1. Por que o orbital ligante possui menor energia potencial do que o 
orbital não-ligante? 
 
 
2. Suponhamos o diagrama do orbital molecular do hidrogênio. Enumere 
na ordem crescente de energia potencial os seguintes orbitais: (1) Orbital 
molecular não-ligante; (2) Orbital atômico; (3) Orbital molecular ligante. 
 
3. Julgue a afirmativa em V ou F 
 
() A quantidade de orbitais formados após a combinação dos orbitais 
atômicos é a mesma dos orbitais originários. 
 
Os orbitais moleculares são formados pela combinação 
dos orbitais atômicos para a formação das ligações 
covalentes para atingir a estabilidade. Importante observar 
que o número dos orbitais moleculares formados é igual ao 
de orbitais atômicos que os originaram. 
 
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() O orbital d e p são os mais utilizados na química orgânica 
 
() O orbital s possui um formato esférico e geralmente se localiza no centro 
das hibridizações. 
 
 
Gabarito 
1. Isso ocorre devido á presença dos elétrons no orbital ligante. Assim 
favorece a atração núcleo-elétron e minimiza a energia de repulsão núcleo-núcleo, 
diminuindo também a energia potencial. 
 
2. Ordem crescente (3) < (2) < (1). 
 
3. V-F-V. A segunda afirmativa é falsa, pois são os orbitais s e p os mais 
presentes na química orgânica, devido às hibridizações do carbono. 
 
Resumo 
O orbital atômico é importante para entendermos a distribuição dos elétrons 
no átomo. O modelo mecânico quântico rege a distribuição dos elétrons, descreve os 
elétrons pelo orbital por meio de funções de onda. 
O orbital atômico é a região tridimensional em torno do núcleo em que existe 
uma grande probabilidade de se encontrar elétron. Existem quatro classes de 
orbitais: s, p, d e f. Na química orgânica são mais utilizados os orbitais s e p devido ás 
hibridizações do carbono. 
Vimos que os orbitais possuem diferentes orientações nos planos, após o 
processo de hibridização a molécula tomará forma dos seus orbitais híbridos, o que 
influi diretamente na geometria das moléculas. 
A teoria do orbital molecular relaciona-se a formação da ligação covalente. É 
importante para entendermos a distribuição eletrônica na molécula em busca da 
estabilidade. É descrita pela combinação matemática dos orbitais atômicos através 
das suas funções de onda resultando no orbital molecular. Apresenta diferença em 
relação ao orbital atômico, pois pertence a região em toda a molécula e não apenas 
uma região do átomo. 
 
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Os orbitais moleculares podem ser construídos de duas formas distintas: 
Combinação construtiva onde ocorre a sobreposição dos orbitais na fase (forma 
ovulada) e combinação destrutiva onde a sobreposição ocorre fora da fase 
(formando nó entre os núcleos). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Referências bibliográficas 
MCMURRY ,John. Química Orgânica. 9º ed. São Paulo: Cengage Learning, 2017 
Referênciasimagéticas 
Figura 01. WIKIMEDIA. Disponível em: 
<https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Chemie_Orbitale.svg>. Acessado em 09/03/2019 às 
21h46min 
Figura 02. WIKIMEDIA. Disponível em: 
<https://commons.wikimedia.org/wiki/File:MO_diagram_dihydrogen.png>. Acessado em 09/03/2019 
22h:09min