Moléculas na Troposfera
CH 4
N2
H2
Parâmetros
de
Ligação
NH 3
CO2
H2O
O2
1
Porque será que os átomos estabelecem ligações
entre si e formam moléculas?
H
H
2
Gráfico da variação da energia potencial eléctrica em
função da distância de dois átomos de hidrogénio
3
Forças Eléctricas
1
H 1s
1
Forças Atractivas
1 electrão
1 protão
Forças Repulsivas
4
Forças eléctricas
Forças atractivas
Forças repulsivas
entre cargas positivas
e negativas (interacção
núcleo-electrão), que tendem
a aproximar os dois átomos;
entre cargas do mesmo sinal
(interacção electrão-electrão
e núcleo-núcleo), que tendem
a afastar os dois átomos;
5
Energia de ligação
É a energia libertada quando se forma uma mole
de moléculas a partir de átomos isolados e no
estado gasoso.
É um parâmetro importante, na informação que
nos dá sobre a estabilidade da molécula.
Quanto maior o valor da energia de ligação mais
estável é essa ligação.
6
Valores de energia de ligação
Molécula
Energia de ligação (kJ/mol)
C
C
347
C
C
620
C
C
812
7
Comprimento de ligação
É a distância média entre os núcleos de dois
átomos
ligados na
posição de
maior
estabilidade.
Este é um valor médio, pois a molécula não é
uma entidade rígida, mas sim uma estrutura que
é capaz de vibrar no espaço.
8
Valores de comprimento de ligação
Molécula
Comprimento de ligação (pm)
C
C
154
C
C
133
C
C
120
9
Variação destes dois parâmetros:
Ligação covalente
simples – ordem um
Ligação covalente
dupla – ordem dois
Ligação covalente
tripla – ordem três
10
Molécula
Energia de ligação
(kJ/mol)
Comprimento de
ligação (pm)
C
C
347
154
C
C
620
133
C
C
812
120
Quando a ordem de ligação aumenta, a energia de
ligação também aumenta, pois há mais electrões a serem
partilhados.
Quando a ordem de ligação aumenta, o comprimento de
ligação diminui, pois como há mais electrões a serem
partilhados, os átomos aproximam-se mais, tornando a
ligação mais forte.
11
Maior ordem de ligação
Maior energia de ligação
Menor comprimento de ligação
Maior estabilidade da molécula
Menor reactividade
12
Geometria molecular
É o arranjo espacial dos átomos que constituem a
molécula de modo a minimizar as repulsões.
Ângulo de ligação
Menor ângulo formado pelos dois segmentos de recta
que passam pelo centro do núcleo de um átomo central e
pelos centros dos núcleos de dois átomos a ele ligados.
13
Moléculas semelhantes com átomos centrais do
mesmo grupo da tabela periódica
Átomo central do Átomo central do
grupo 14
grupo 15
Molécula
Ângulo de
ligação
(H – X – H)
CH4
Átomo central do
grupo 16
Molécula
Ângulo de
ligação
(H – X – H)
Molécula
Ângulo de
ligação
(H – X – H)
109,5º
NH3
107,5º
H2O
104,5º
SiH4
109,5º
PH3
93,6º
H2S
92,4º
GeH4
109,5º
AsH3
91,8º
H2Se
91,0º
14
Diferentes tipos de geometria molecular
XY
Geometria linear
Geometria linear
O2, N2, H2, HF,…
Átomo central não tem
electrões não ligantes
CO2 ângulo de ligação ≈180º
AX2
Geometria angular
Átomo central tem
electrões não ligantes
H2O ângulo de ligação ≈ 104,5º
15
Geometria
triangular plana
Átomo central não tem
electrões não ligantes
BF3 ângulo de ligação ≈120º
AX3
Geometria
Piramidal trigonal
Átomo central tem
electrões não ligantes
NH3 ângulo de ligação ≈ 106,5º
AX4
Geometria
tetraédrica
Átomo central não tem
electrões não ligantes
CH4 ângulo de ligação de ≈ 109,5º
16