Combustíveis Energia e Ambiente
Substâncias Indesejáveis das
Gasolinas: S, C6H6 e outros aromáticos
Estrutura do Benzeno: um Híbrido de Ressonância
Molécula plana, todas ligações são iguais e todos os ângulos de ligação são de 120º
TLV
6C
1s2 2s2 2p1 2p1 2p0
•Hibridação sp2 dos átomos de
carbono.
•Cada átomo de C liga-se a outros
dois formando um ciclo, e cada
um deles liga-se a um átomo de
H.
1
Combustíveis Energia e Ambiente
Substâncias Indesejáveis das
Gasolinas: S, C6H6 e outros aromáticos
Estrutura do Benzeno: um Híbrido de Ressonância
TLV
•Ligações são todas iguais (140 pm) com um comprimento intermédio entre a
ligação C-C (154 pm) e a ligação C=C (133 pm).
•Na da realidade, nenhuma delas descreve exactamente a molécula de benzeno:
esta molécula é um híbrido de ressonância destas duas formas canónicas.
2
Combustíveis Energia e Ambiente
Substâncias Indesejáveis das
Gasolinas: S, C6H6 e outros aromáticos
Estrutura do Benzeno: um Híbrido de Ressonância
TLV
Cada orbital vai coalescer
com ambas as vizinhas,
encontrando-se estes 6
electrões deslocalizados por
toda a estrutura da molécula.
Moléculas que não podem ser descritas por
uma única estrutura de Lewis, dizem-se
híbridos de ressonância.
3
Combustíveis Energia e Ambiente
Estrutura do Benzeno: TOM
1.° passo - Orbitais atómicas (OAV)
2.° passo - Orbitais moleculares (OMV)
3° passo - Distribuição dos electrões pelas OMV
4.° passo - Caracterização das ligações C.... H e
C.... C
4
Combustíveis Energia e Ambiente
Estrutura do Benzeno: TOM
OL (molécula) = (30-0)/2
• 6 ligações (CH) – covalentes simples ⇒ 6 pares electrões = 12 electrões
= 15
parespara
de 6electrões
• Sobram 18
electrões
ligações (CC) ⇒ 9 pares electrões ⇒ 3
electrões por ligação ⇒ 1.5 pares por ligação (CC)
• Ordem de ligação (CC) =1.5
5
Combustíveis Energia e Ambiente
Molécula de Ozono: O3
A molécula de ozono tem uma geometria
TLV angular, em que o
comprimento de cada ligação 0....0 é o mesmo e tem o valor 128 pm,
que é ligeiramente menor do que o comprimento de uma ligação
simples 0....0
MRPEV
π
6
Combustíveis Energia e Ambiente
Molécula de Ozono: O3
TOM
•12 e- ligantes
•6 e- antiligantes
•6 e- efectivamente ligantes
• 12 e- não ligantes
• OL (O..O) = 1.5 OL O3= 12-6/2= 3
• Geometria Angular
7
Combustíveis Energia e Ambiente
Molécula de Ozono: SO2
MRPEV
TLV
8
Combustíveis Energia e Ambiente
Polaridade das Ligações e das
Moléculas
Polaridade das Ligações
Ligação Covalente existe partilha de
electrões entre os átomos
Será que todos os átomos partilham
de igual forma os electrões da
ligação?
Todas moléculas diatómicas homonuleares são apolares
Todas moléculas diatómicas heteronuleares são polares
9
Combustíveis Energia e Ambiente
Polaridade das Ligações
Como se mede quantitativamente a polaridade de uma
ligação?
Vector Momento Dipolar µ
Direcção - é a mesma da ligação;
Sentido - do pólo positivo para o pólo negativo;
Intensidade - produto do módulo da carga (δ+ou δ -)
pela distância r entre as cargas:
| µ | = | δ | x r.
10
Combustíveis Energia e Ambiente
Polaridade das Ligações
unidade de momento dipolar é o debye (D),
1 D = 3,33564 x 10-30 C m
Peter Joseph William Debye (18841966). Químico e físico americano de
origem holandesa. Deu contribuições
para o estudo da estrutura molecular,
nomeadamente no campo das
propriedades relativas à polaridade
molecular, na química de polímeros, na
análise por raios X e em soluções de
electrólitos. Ganhou o Prémio Nobel
da Química em 1936.
11
Combustíveis Energia e Ambiente
Polaridade das Ligações
A maior ou menor polaridade das ligações depende de
uma propriedade: a ELECTRONEGATIVIDADE
A electronegatividade descreve, em termos relativos, a
tendência que um determinado átomo apresenta para atrair,
numa molécula particular, os electrões de uma ligação química.
Robert
Mulliken
(1896-1986)
Prémio Nobel
da Química em
1966
Linus Pauling
(1901-1994)
Nobel: o da
Química, em
1954, e o da
Paz, em 1962
12
Combustíveis Energia e Ambiente
Polaridade das Ligações
Escala de Pauling
13
Combustíveis Energia e Ambiente
Polaridade das Ligações
A polaridade de uma ligação será tanto
maior quanto maior for a diferença de
electronegatividades.
14
Combustíveis Energia e Ambiente
Polaridade das Moléculas
CO2
CCl4
15
Combustíveis Energia e Ambiente
Polaridade das Moléculas
H2O
NH3
16
Combustíveis Energia e Ambiente
Polaridade das Moléculas
Compostos com o mesmo tipo de cadeia carbonatada
17
Combustíveis Energia e Ambiente
Polaridade das Moléculas
18