Geometria Molecular e Interações Químicas Moleculares Prof. Jair Alberto Nogueira

Geometria Molecular É o estudo de como os átomos estão distribuídos espacialmente em uma molécula. Dependendo dos átomos que a compõem. As principais classificações são: linear, angular, trigonal plana, piramidal e tetragonal (tetraédrica). Para se determinar a geometria de uma molécula, é preciso conhecer a teoria da repulsão dos pares eletrônicos da camada de valência.

Repulsão dos pares de elétrons da camada de valência Baseia-se na idéia 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.

Geometria Molecular

Linear l80º HCl HBr

Linear 180º CO2

Angular 104,5º H2O

Trigonal Plana D BF3 120º

Pirâmidal NH3

Tetragonal (CH4)

Linus Pauling Prêmio Nobel de Química em 1954 e da Paz em 1962. Famoso por suas pesquisas sobre estruturas moleculares e pela luta contra as armas nucleares.

Conceito de Eletronegatividade Eletronegatividade é a tendência que o átomo de um determinado elemento apresenta para atrair elétrons, num contexto em que se acha ligado a outro átomo. Fui Ontem No Clube Brasil I Só Comi Pão Húngaro Metais

Valores de Eletronegatividade

Polaridade das Ligações Polar ou Apolar

Ligação Polares e Apolares Ligação covalente polar ∆ = 4,0 – 2,1 = 1,9 H ─ Cl     *Como o Cloro é mais eletronegativo, atrai para si o pólo com carga positiva. Ligação covalente apolar ∆ = 2,1 -2,1 = 0 H ─ H * Possuem a mesma eletronegatividade.

Ligação Iônica X Ligação Covalente Ligação iônica : Doação e recebimento de elétrons. (metais com não metais) Valores de ∆E acima de 1,6 indica ligação com caráter iônico. KCl ∆ = 3,0 – 0,8 = 2,2 (IÔNICA) NaCl ∆ = 3,0 – 0,9 = 2,1 (IÔNICA)

Ligação Iônica X Ligação Covalente Ligação Covalente: Compartilhamento de pares de elétrons. (Não metais ou hidrogênio) Valores de ∆E abaixo de 1,6 indica ligação com caráter predominantemente covalente. Cl2 ∆ = 3,0 – 3,0 = zero (COVALENTE APOLAR) BrCl ∆ = 3,0 – 2,8 = 0,2 (COVALENTE POLAR) ICl ∆ = 3,0 – 2,5 = 0,5 (COVALENTE POLAR) HCl ∆ = 3,0 – 2,1 = 0,9 (COVALENTE POLAR)

Polaridade das Moléculas Polar ou Apolar

Polaridade de moléculas A polaridade de uma molécula é verificada pelo valor vetorial (momento de dipolo →µ) A polaridade de moléculas com mais de dois átomos é expressa por: →µR (momento dipolo resultante). H2 H─H geometria linear →µ = zero Apolar HF H ─F geometria linear →µ ≠ 0 Polar CO2 O═C ═ O geometria linear →µ = 0 Apolar HCN H ─ C≡N geometria linear →µ ≠ 0 Polar

Polaridade das moléculas Amônia(NH3) Polar H2O Polar CH4 Apolar HCCl3 Polar

Compostos Orgânicos Polares: Metanol, etanol, propanona. Apolares: Derivados direto do petróleo: gasolina, benzina, benzeno, óleo diesel, óleo lubrificante, parafina, vaselina, óleos de origem animal ou vegetal.

Polaridade e Solubilidade

Polaridade e Solubilidade Semelhante dissolve semelhante. Soluto polar tende a dissolver bem em solvente polar. Soluto apolar tende a dissolver bem em solvente apolar.

Polaridade e Solubilidade A solubilidade diminui com o aumento da cadeia. Os álcoois até 3ou 4 carbonos são bastante solúveis devido a presença da hidroxila. Essa solubilidade do álcool diminui a medida que o número de carbono aumenta.

Força de Interação ou Ligação Intermolecular

Força de Interação ou Ligação Intermolecular O que mantêm as moléculas unidas nos três estados (sólido, líquido e gasoso) são as chamadas ligações ou forças ou interações moleculares. São três tipos de forças: Ligação de Hidrogênio Dipolo permanente ou dipolo-dipolo (DD) Dipolo instantâneo (DI), força de van der Waals ou força de dispersão de London

Estados de agregação de uma substância

Ligação de Hidrogênio São interações que ocorrem entre moléculas que apresentem H ligados diretamente a F O ou N. (EX: NH3 – H2O -HF)

Ligação de Hidrogênio Ligação covalente e de hidrogênio Ligação de hidrogênio rompendo

Dipolo Dipolo Força de atração entre dipolos, positivos e negativos. Ex: HCl -HI - PCl3

Dipolo Induzido ou van der Waals Ocorrem em todas as substâncias polares ou apolares F2, Cl2, Br2, I2, hidrocarbonetos

Forças Intermoleculares e Ponto de Ebulição

Forças Intermoleculares e Ponto de Ebulição Quando uma substância á aquecida e passa do estado líquido ou sólido para o estado gasoso ocorre o rompimento de ligação intermolecular.

Força de ligação e Ponto de Ebulição Ligação de Hidrogênio: HF- H2O - NH3 Ligação Dipolo Dipolo: HCl – HBr – HI Ligação de Dipolo-instantâneo ou DI: F2, Cl2, Br2, I2