Trabalho Sobre Geometria Molecular

INTRODUÇÃO

A geometria molecular baseia-se na forma espacial que as moléculas assumem pelo arranjo dos átomos ligados. Assim, cada molécula apresenta uma forma geométrica característica da natureza das ligações (iônicas ou covalentes) e dos constituintes (como elétrons de valência e eletronegatividade).

A química tratada em sala de aula se apresenta de uma maneira fragmentada, limitando-se à memorização de nomes, fórmulas e a resolução de cálculos. Visto a uma mudança nesse cenário, a utilização de jogos e atividades lúdicas no ambiente escolar torna-se uma proposta diversificada para dinamizar o ensino tradicional. Elas podem agir como elementos primordiais e facilitadores do processo ensino aprendizagem.

O uso de modelos moleculares é simples e de grande valia para este propósito, pois apóia a visualização das ligações químicas existentes entre os núcleos atômicos que compõem uma molécula, como também possibilita desenvolver no aluno a percepção do arranjo espacial destas. A construção de modelos moleculares pode ser feita de várias formas e usando os mais variados materiais.

GEOMETRIA MOLECULAR

Geometria molecular é o estudo de como os átomos estão distribuídos espacialmente em uma molécula. Esta pode assumir várias formas geométricas, dependendo dos átomos que a compõem. As principais classificações são linear, angular, trigonal plana, piramidal e tetraédrica. É um parâmetro de importância fundamental para a previsão da polaridade de uma molécula.

Para se determinar a geometria de uma molécula, é preciso conhecer a teoria da repulsão dos pares eletrônicos da camada de valência.

Geometria molecular da água

Teoria da repulsão dos pares eletrônicos

Baseia-se na ideia de que pares eletrônicos da camada de valência de um átomo central, estejam fazendo Ligação química ou não, se comportam como nuvens eletrônicas que se repelem, ficando com a maior distância angular possível uns dos outros. Uma nuvem eletrônica pode ser representada por uma ligação simples, dupla, tripla ou mesmo por um par de elétrons que não estão a fazer ligação química. Essa teoria funciona bem para moléculas do tipo ABx, em que A é o átomo central e B é chamado elemento ligante. De acordo com essa teoria, os pares de elétrons da camada de valência do átomo central (A) se repelem, produzindo o formato da molécula.

Assim, se houver 2 nuvens eletrônicas ao redor de um átomo central, a maior distância angular que elas podem assumir é 180 graus. No caso de três nuvens, 120 graus etc., sendo que é de extrema importância analisar se a ligação é covalente ou iônica.

A ligação H2O é polar e os átomos separados são muito eletronegativos; a geometria molecular da água é angular, pois existe uma alta repulsão eletrônica entre os dois pares de elétrons livres no oxigênio e a ligação. A fim de conhecimento, a ligação H O é extremamente eletronegativa.

Tipos de Geometria Molecular

Existe a geometria angular; geometria piramidal trigonal; e a geometria tetraédrica, depois existem a geometria linear que é composta pela ligação covalente simples, ligação covalente dupla e ligação covalente tripla.

• Linear: Acontece em toda molécula biatômica (que possui dois átomos) ou em toda molécula em que o átomo central possui no máximo duas nuvens eletrónicas em sua camada de valência. Exemplo: Ácido clorídrico (HCl) e gás carbônico (CO2).

• Trigonal plana ou triangular: Acontece somente quando o átomo central tem três nuvens eletrónicas em sua camada de valência. Estas devem fazer ligações químicas, formando um ângulo de 120 graus entre os átomos ligados ao átomo central. Obs: caso duas das nuvens eletrónicas forem de ligações químicas e uma de elétrons não ligantes a geometria é angular, como descrita abaixo. O ângulo é de 120º

• Angular: Acontece quando o átomo central tem três ou quatro nuvens eletrônicas em sua camada de valência. No caso de três, duas devem estar fazendo ligações químicas e uma não, formando um ângulo de 120 graus entre os átomos ligantes. Quando há quatro nuvens, duas devem fazer ligações químicas e duas não, formando um ângulo de 104° 34' (104,45°) entre os átomos.

• Tetraédrica: Acontece quando há quatro nuvens eletrónicas na camada de valência do átomo central e todas fazem ligações químicas. O átomo central assume o centro de um tetraedro regular. Ângulo de 109º 28'

• Piramidal: Acontece quando há quatro nuvens eletrônicas na camada de valência do átomo central, sendo que três fazem ligações químicas e uma não. Os três átomos ligados ao átomo