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Quimica A7 - Construindo estruturas moleculares - Coggle Diagram
Quimica A7 - Construindo estruturas moleculares
Teoria da repulsão dos pares de eletrons da camada de valencia
Existem teorias que explicam a distribuicão tridimensional dos atromos que formam uma molecula. Uma delas é a da
Repulsão dos pares de eletrons da camada de valencia
Essa teoria assume que cada átomo de uma molécula ocupara uma posição no espaço que minimize a repulsão entre eletrons da camada de valencia dos atomos envolvidos
Não há relacão direta entre a formula quimica de um composto e a forma dos atomos que formam uma moleculas
Distribuindo os eletrons das ligacoes de forma mais afastada possivel e formando o maior ângulo de separação possível entre as ligações químicas de uma molécula
Moleculas com geometria linear
Atomo central realizando tres ligacoes covalentes simples
Quando o atomo central de uma molecula realiza tres ligacoes covalentes, elas estarao separadas por angulos iguais a 120 graus
Essa distribuicao espacial dos atomos é denominada
geometria trigonal plana
Atomo central realizando quatro ligacoes covalentes simples
Quando o atomo central de uma molecula realizar quatro ligacoes covalentes, elas estarao separadas por angulos quatro ligacoes covalentes simples a 109,5 graus
Essa distribuicao espacial dos atomos é denominada
geometria tetraédrica
Atomos em uma molecula com pares eletronicos não ligantes
Nessa distribuicao espacial o atomo de nitrogenio encontra-se no centro de um tetraedro e os atomos de hidrogenio encontram-se em tres de seus vertices
O quarto vertice do tetraedro é ocupado pelo par eletronico não ligante
O atomo de nitrogenio possui 5 eletrons de valencia e, para completar o octeto, precisa fazer tres ligacoes. Ao fazer tres ligacoes com compartilhamento de eletrons, sobrara uma par de eletreons nao ligantes
Essa distribuicão espacial dos atomos é chamada de
piramidal
Quando o atomo central de uma molecula possui um par eletronico não ligante, devemos considerar que esse par é equivalente a uma ligacão simples
Ja na molecula triatomica de agua o atomo de oxigenio possui dois pares de eletrons não ligantes e encontra-se cercado por dois atomos de hidrogenio
Nessa distribuicão espacial, o atomo oxigenio encontra-se no centro de um tetraedro e os dois hidrogenios ligantes mais os dois pares de eletrons não ligantes encontram-se em seus vertices
Essa distribuicão espacial dos atomos é denominada
angular
Moleculas com geometria linear
Essa distribuicão espacial dos atomos é denominada
geometria linear
, pois os atomos encontram-se distribuidos ao longo de uma linha reta
Se o angulo entre as ligacoes de uma molecula fosse diferente de 180, a repulsao entre os pares de eletrons compartilhados nao seria a menor possivel, o que levaria essa molecula a uma instabilidade devido ao aumento de sua energia potencial
O atomo esta rodeado por dois atomos, de forma que o angulo entre as duas ligacoes deve ser igual a 180 graus
Atomos em uma molécula com ligacoes duplas ou triplas
Por exemplo a molecula triatomica de dioxido de carbono possui duas ligacoes duplas e o atomo de carbono encontra-se cercado por dois atomos de oxigenieo com angulo entre as ligacoes igual a 180
Ja a molecula tetraomica de metanal possui duas ligacoes simples e uma ligacao dupla onde o atomo de carbono encontrase rodeado por dois atomos de hidrogenio e um atomo de oxigenio e o angulo das ligacoes igual a 120
Nessa distribuição espacial, o atomo de carbono encontra-se no centro de um triangulo equilatero e os seus ligantes encontram-se em seus vertices. Ela é denominada
geometria trigonal plana
Quando o atomo central de uma molecula estabelece ligacoes duas e/ou triplas devemos distribuir tridimensionalmente os seus atomos
A geometria de uma molecula biatomica
Em todas as moleculas biatomicas, os atomos ligantes estão distribuidos linearmente
Por exemplo a molecula de fluoreto de hidrogenio apresenta uma unica ligacão simples e os atomos de hidrogenio e fluor estão distribuidos ao longo de uma linha reta
Moleculas polares e apolares
Como os atomos de nitrogenio possuem a mesma eletronegatividade, eles atraem com a mesma intensidade os tres pares eletronicos e é por esse motivo que a molecula é apolar
Quando uma molecula é
polar
existe uma região ao redor dos nucleos dos atomos na qual, em media, os pares eletronicos compartilhados ficam por mais tempo, ou seja existe uma região mais rica em eletrons
Por exemplo a molecula de N2 é apolar. Os tres pares eletronicos compartilhados passam tempos equivalentes ao redor dos nucleos dos dois atomos de nitrogenio
Esse fenomeno ocorre devido a diferenca de eletronegatividade que pode existir entre dois atomos ligantes; portanto, quando ha esse diferenca, os eletrons ficarao mais proximos do atomo mais eletronegativo
Uma molecula é dita
apolar
quando os pares eletronicos compartilhados estao distribuidos ao redor do atomo central de maneira uniforme. Quando isso ocorre, a molecula não apresenta polos eletronicos
A molecula de HF, por exemplo é polar. O par eletronico compartilhado passa mais tempo proximo ao nucleo do atomo de fluor
Polaridade de moleculas com ligações multiplas
Pensando nas moleculas, as principais situacoes em que a resultante das forcas aplicadas em um ponto de referencia é igual a zero são as seguintes:
Dois grupos aplicando forcas iguais, separadas por um angulo de 180
A soma das forcas de atracao dos nucleos pelos pares de eletrons compartilhados depende das orientacoes e das intensidades das forcas de atracao de cada ligacao
Tres grupos aplicando forcas iguais, separadas por um angulo de 120
Se essa soma for igual a zero, a molecula é apolar e, se ela for diferente de zero, a molecula é polar
Quatro grupos aplicando forcas iguais separadas por um angulo de 109,5
Quando uma molecula possui mais de uma ligacao, determinamos se ela é polar ou apolar somando as forcas de atracao dos nucleos pelos pares de eletrons compartilhados
Moleculas apolares formadas por ligações polares
Quando duas ligacoes com a mesma polaridade estão afastadas, formando angulos iguais a 180, 125 e 109,5, a forca resultante que os nucleos dos atomos exercem sobre os pares eletronicos compartilados é igual a zero e a molecula é apolar
Portanto quando a soma dos vetores for nula, a molecula é apolar, mesmo sendo constituida por ligacoes polares