PRINCÍPIOS DE QUÍMICA INORGÂNICA TEORIA DA LIGAÇÃO DE VALÊNCIA - TLV

Apresentação em tema: "PRINCÍPIOS DE QUÍMICA INORGÂNICA TEORIA DA LIGAÇÃO DE VALÊNCIA - TLV"— Transcrição da apresentação:

1 PRINCÍPIOS DE QUÍMICA INORGÂNICA TEORIA DA LIGAÇÃO DE VALÊNCIA - TLV
Universidade Federal da Paraíba Centro de Ciências Exatas e da Natureza Departamento de Química Prof. Dr. Ary da Silva Maia PRINCÍPIOS DE QUÍMICA INORGÂNICA TEORIA DA LIGAÇÃO DE VALÊNCIA - TLV

2 Teoria da Ligação de Valência (TLV)
Interação entre orbitais de valência das espécies consideradas Inicialmente era usada para explicar a existência de moléculas simples Linus Pauling usou para complexos Interação metal – ligante através de interação ácido - base de Lewis. Esse modelo mostra porque os ligantes se dirigem para posições fixas no espaço

3 Estados de spin alto e baixo
Para um complexo d6 ,pode-se esperar tanto um complexo paramagnético como diamagnético De acordo com a regra de Hund: Se as energias dos orbitais forem divididas: alto-spin baixo-spin

4 Esquemas de Hibridização
No de Coord. Arranjo do Átomo Doador Orbitais Hibridizados Tipo de Hibrid. Exemplo 2 Linear s, px sp [Ag(NH3)2]+ 3 Trigonal Planar s, px, py sp2 [HgI3]- 4 Tetraédrica s, px, py, pz sp3 [FeBr4]2- Quadrada Planar s, px, py, dx2-y2 sp2d [Ni(CN)4]2- 5 Bipiramidal Trigonal s, px, py, pz, dz2 sp3d [CuCl5]3- Piramidal Quadrada s, px, py, pz, dx2-y2 [Ni(CN)5]3- 6 Octaédrico s, px, py, pz, dz2, dx2-y2 sp3d2 [Co(NH3)6]3+ Trigonal Prismático s, dxy, dyz, dxz, dz2, dx2-y2 OR s, px, py, pz, dxz, dyz sd5 [Mo(S2C2Ph2)3]

5 Aplicando a TLV Seja o íon Cr(III) Um complexo octaédrico d3
De acordo com o Esquema de Hibridização anterior, os orbitais necesários são: s, px, py, pz, dz2, dx2-y2

6 Aplicando a TLV Seja o íon Cr(III)
Com seis pares de elétrons dos ligantes e a hibridização dos orbitais:

7 Aplicando a TLV Seja o íon Fe(III) Um complexo octaédrico d5
baixo-spin

8 Aplicando a TLV Seja o íon Fe(III) Um complexo octaédrico d5 alto-spin

9 Aplicando a TLV Seja o íon Ni(II)
complexo d8 tetraédrico, octaédrico, ou quadrado planar tetraédrico octaédrico Quadrado planar

10 Molécula do [CoF6]3- Co3+

11 Molécula do [Co(NH3)6]3+ Co3+

12 Molécula do [PtCl4]2- Pt2+

13 Molécula do [NiCl4]2- Ni2+

14 Teoria da Ligação de Valência
Princípio da Eletroneutralidade e Retroligações: Seja o complexo [Fe(CN)6]3-, considerando-se a formação de ligações do tipo ácido-base de Lewis, a carga formal do metal seria -9 (6*2e- + 3). Um metal pode ter uma carga formal tão negativa ? Linus Pauling propôs 2 explicações possíveis: Nos ligantes os átomos doadores apresentam alta eletronegatividade (O, N, halogênios, etc), assim o par eletrônico fica mais próximo deles do que do metal, não havendo transmissão da carga tão negativa para o metal. Quanto mais próxima de zero for a carga formal do átomo central, mais estável é o complexo. Exemplo:

15 Teoria da Ligação de Valência
Principio da Eletroneutralidade e Retroligações (continuação): Em compostos de coordenação com ligantes aceptores  (como CO, CN-, NO, PR3 e muitos outros), pode haver estabilidade mesmo com o metal em baixo estado de oxidação e com doadores pouco eletronegativos. [Be(H2O)4]2+ [Be(H2O)6]2+ [Al(H2O)6]3+ [Al(NH3)6]3+ Espécie Carga Be 4 O 8 H - 0,08 - 0,24 2,32 6 O 12 H - 1,12 - 0,36 3,48 Al - 0,12 6 N 18 H - 1,08 - 1,20 2,88 Total 2.00 2,00 3,00

16 Teoria da Ligação de Valência
Principio da Eletroneutralidade: (continuação): Isto pode ser visualizado na figura 3, enfocando o complexo [Fe(CN6)3-], onde se mostra como a carga negativa do elemento central pode ser deslocada para o ligante. Neste exemplo, o cianeto se coordena ao ferro(III), formando uma ligação σ, numa típica interação ácido-base de Lewis. Ao mesmo tempo, o ferro(III) estabelece uma ligação π com o cianeto mediante a combinação do seu orbital dxy (preenchido) com um dos orbitais π* (pi antiligante, vazio) do cianeto, originando uma ligação do tipo π (pi), estabilizando o composto.

17 Teoria da Ligação de Valência
Principio da Eletroneutralidade: (continuação):

18 Teoria da Ligação de Valência
Pró: Racionaliza a estereoquímica e as propriedades magnéticas Contra: Distinção entre spin alto e baixo é enganosa Não pode prever porque certos ligantes são associados com complexos de spi alto ou baixo