RESUMO
Geometria Molecular
DATA: 09/ 09 / 2014
Professor:
XUXU
QUÍMICA
GEOMETRIA MOLECULAR Teoria de repulsão dos pares de elétrons da camada de valência -­‐ VSEPR (valence shell electron pair repulsion, Ron Gillespie 1957) diz que a geometria adotada pela molécula será aquela em que a repulsão dos grupos eletrônicos será mínima. Os elétrons são cargas negativas e devem manter-­‐se mais estáveis quando encontram-­‐se o mais separado possível um dos outros; A geometria molecular é determinada pela distribuição espacial dos pares de elétrons em torno do átomo central, os eletrons exercerão repulsão sobre as ligações, alterando os seus ângulos. A repulsão decresce com o aumento do ângulo entre os pares; § 90∘ → muito forte; § 120∘ → mais fraca; § 180∘ → muito fraca. Ao considerarmos a geometria eletrônica ao redor do átomo central, consideramos todos os elétrons (grupos isolados e grupos ligantes). A forma aproximada da molécula pode ser prevista através da estrutura de Lewis usando o modelo VSEPR. Cada par de elétrons, seja em uma ligação ou isolado, contam como um domínio (ligações múltiplas também são contadas como um único domínio no modelo VSEPR). Existem cinco formas básicas no modelo VSEPR com algumas derivações dependendo de como os domínios de elétrons interagem entre si. As cinco geometrias fundamentais são: Quando damos nome à geometria molecular, focalizamos somente na posição dos átomos (núcleos). O modelo é eficaz na previsão das estruturas de moléculas e íons dos elementos do grupo principal. Os elétrons assumem um arranjo no espaço para minimizar a repulsão elétron-­‐elétron. Repulsão Eletrônica: (par de elétrons isolados – par de elétrons isolados) >>>> (par de elétrons isolados – par de elétrons ligantes) >>>>> (par de elétrons ligantes – par de elétrons ligantes) Número de domínios e orientação dos pares eletrônicos Número de domínios: grupos de elétrons localizados ao redor de um átomo central, isto é, o número total de pares de elétrons (ligantes ou isolados) ao redor do átomo central determinam a geometria. A estrutura das moléculas é determinada pelas repulsões entre todos os pares de elétrons presentes na camada de valência. A magnitude das repulsões entre os pares de elétrons ligantes depende da diferença de eletronegatividade entre o átomo central e os demais átomos. Ligações duplas repelem-­‐se mais intensamente que ligações simples, e ligações triplas provocam maior repulsão do que ligações duplas. 1
As ligações não são idênticas fazendo com que os ângulos das ligações sejam ligeiramente diferentes do ideal. Determinando o arranjo eletrônico Para se determinar o arranjo eletrônico ao redor de um átomo deve-­‐se seguir alguns passos: 1. Desenhe a estrutura de Lewis, 2. Conte o número total de pares de elétrons ao redor do átomo central (ligantes e isolados), 3. Ordene os pares de elétrons em uma das formas básicas afim de minimizar a repulsão elétron-­‐elétron (conte as ligações múltiplas como apenas um par de elétrons). Exemplo: -1
O efeito dos pares isolado nos ângulos de ligação Pares de elétrons isolados “ocupam mais espaço” no átomo central do que pares ligantes; Os pares ligantes são atraídos por dois núcleos, eles não se repelem tanto quanto os pares não-­‐ligantes. Este efeito afeta os ângulos de ligação fazendo com que diminuam quando o número de pares de elétrons isolados aumenta. Pares de elétrons nas ligações duplas/tripas se repelem mais fortemente do que os pares de elétrons nas ligações simples. 2