A Geometria Molecular

GEOMETRIA MOLECULAR E TEORIA DAS LIGAÇÕES

GEOMETRIA MOLECULAR

        A formula de uma molécula é determinada pelos seus ângulos de ligação, ângulos formados pelas linhas que se unem a o núcleo dos átomos da molécula. Os ângulos de ligação de uma molécula e o comprimento das ligações definem a forma e o tamanho da molécula.

MODELO DE REPULSÃO DE PARES DE ELÉTRONS DA CAMADA DE VALENCIA (VSEPR)

        Um par de elétrons ligantes pode definir a região na qual os elétrons são encontrados com maior probabilidade. Podemos chamar essa região de domínio eletrônico. Da mesma maneira, um par de elétrons não ligantes define um domínio eletrônico que está localizado predominantemente em um único átomo. Cada ligação múltipla em uma molécula também constitui um domínio eletrônico simples.

        Em geral, cada ligação simples, par de elétrons não ligantes e ligações múltiplas produz um único domínio eletrônico ao redor do átomo central de uma molécula.

        O modelo VSEPR é baseado na ideia de que os domínios eletrônicos são carregados negativamente e, por isso, se repelem. O melhor arranjo para um determinado número de domínios eletrônicos é aquele que minimiza as repulsões entre eles.

        As formas de diferentes moléculas e íons ABn dependem do número de domínios eletrônicos que circundam o átomo central. A distribuição dos domínios eletrônicos em torno desse íon ou molécula central é chamada de geometria do domínio eletrônico. Em contrapartida, a geometria molecular representa os arranjos apenas dos átomos em uma molécula ou íon.

        Para determinar a forma de uma molécula, primeiro usamos o modelo VSEPR para prever a geometria do domínio eletrônico. Sabendo quantos dos domínios são de pares não ligantes, podemos prever a geometria molecular.

        Quando um ou mais domínios representam pares de elétrons não ligantes, devemos lembrar que a geometria molecular implica apenas domínios eletrônicos decorrentes das ligações.

        Podemos generalizar os passos que seguimos ao aplicar o modelo VSEPR para prever a formula das moléculas e íons da seguinte maneira:

[pic 1]

        [pic 2][pic 3] 

[pic 4][pic 5]

EFEITO DOS ELÉTRONS NÃO LIGANTES E DAS LIGAÇÕES MULTIPLAS NOS ANGULOS DAS LIGAÇÕES

        Por exemplo, considerando o metano, a amônia e a agua, todos com geometria tetraédrica, mas com ângulos de ligações diferentes:

[pic 6]

        Os ângulos de ligação diminuem a medida que o número de pares de elétrons não ligantes aumenta. Um par de elétrons ligante é atraído por ambos os núcleos dos átomos ligados, mas um par de elétrons não ligante é atraído, predominantemente, por um único núcleo. Uma vez que um par de elétron não ligante experimenta menor atração nuclear, seu domínio eletrônico é mais espalhado do que o domínio eletrônico de um par ligante. Portanto, ocupam mais espaço do que um par ligante. Por isso, domínios eletrônicos para pares de elétrons não ligantes exercem maior força de repulsão em domínios eletrônicos adjacentes e tender a comprimir os ângulos de ligação.

        Como ligações múltiplas apresentam maior densidade eletrônica que ligações simples, elas também apresentam domínios eletrônicos maiores, exercendo uma força repulsiva maior sobre domínios eletrônicos adjacentes que os domínios eletrônicos simples.

MOLÉCULAS COM CAMADAS DE VALENCIA EXPANDIDAS

        Átomos do terceiro período em diante podem estar circundados por mais de quatro pares de elétrons. Moléculas com cinco ou seis domínios eletrônicos ao redor do átomo central têm a geometria molecular baseada na geometria de domínio eletrônico bipiramidal trigonal (cinco domínios) ou octaédrica (seis dominios).