18
1 Substâncias Indesejáveis das Gasolinas: S, C 6 H 6 e outros aromáticos Combustíveis Energia e Ambiente Estrutura do Benzeno: um Híbrido de Ressonância Molécula plana, todas ligações são iguais e todos os ângulos de ligação são de 120º TLV 6 C 1s 2 2s 2 2p 1 2p 1 2p 0 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.

Combustíveis Energia e Ambiente Substâncias Indesejáveis ...dulce-campos.com/wordpress/wp-content/uploads/2011/11/Substâncias... · Estrutura do Benzeno: um Híbrido de Ressonância

  • Upload
    lyquynh

  • View
    213

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Combustíveis Energia e Ambiente Substâncias Indesejáveis ...dulce-campos.com/wordpress/wp-content/uploads/2011/11/Substâncias... · Estrutura do Benzeno: um Híbrido de Ressonância

1

Substâncias Indesejáveis das

Gasolinas: S, C6H6 e outros aromáticos

Combustíveis Energia e Ambiente

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.

Page 2: Combustíveis Energia e Ambiente Substâncias Indesejáveis ...dulce-campos.com/wordpress/wp-content/uploads/2011/11/Substâncias... · Estrutura do Benzeno: um Híbrido de Ressonância

2

Combustíveis Energia e Ambiente

Estrutura do Benzeno: um Híbrido de Ressonância

Substâncias Indesejáveis das

Gasolinas: S, C6H6 e outros aromáticos

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.

Page 3: Combustíveis Energia e Ambiente Substâncias Indesejáveis ...dulce-campos.com/wordpress/wp-content/uploads/2011/11/Substâncias... · Estrutura do Benzeno: um Híbrido de Ressonância

3

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.

Page 4: Combustíveis Energia e Ambiente Substâncias Indesejáveis ...dulce-campos.com/wordpress/wp-content/uploads/2011/11/Substâncias... · Estrutura do Benzeno: um Híbrido de Ressonância

4

Estrutura do Benzeno: TOM

Combustíveis Energia e Ambiente

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

Page 5: Combustíveis Energia e Ambiente Substâncias Indesejáveis ...dulce-campos.com/wordpress/wp-content/uploads/2011/11/Substâncias... · Estrutura do Benzeno: um Híbrido de Ressonância

5

Combustíveis Energia e Ambiente

Estrutura do Benzeno: TOM

• 6 ligações (CH) – covalentes simples ⇒ 6 pares electrões = 12 electrões

• Sobram 18 electrões para 6 ligações (CC) ⇒ 9 pares electrões ⇒ 3 electrões por ligação ⇒ 1.5 pares por ligação (CC)

• Ordem de ligação (CC) =1.5

OL (molécula) = (30-0)/2

= 15 pares de electrões

Page 6: Combustíveis Energia e Ambiente Substâncias Indesejáveis ...dulce-campos.com/wordpress/wp-content/uploads/2011/11/Substâncias... · Estrutura do Benzeno: um Híbrido de Ressonância

6

Combustíveis Energia e Ambiente

Molécula de Ozono: O3

A molécula de ozono tem uma geometria 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

TLV

π

Page 7: Combustíveis Energia e Ambiente Substâncias Indesejáveis ...dulce-campos.com/wordpress/wp-content/uploads/2011/11/Substâncias... · Estrutura do Benzeno: um Híbrido de Ressonância

7

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

Page 8: Combustíveis Energia e Ambiente Substâncias Indesejáveis ...dulce-campos.com/wordpress/wp-content/uploads/2011/11/Substâncias... · Estrutura do Benzeno: um Híbrido de Ressonância

8

Combustíveis Energia e Ambiente

Molécula de Ozono: SO2

MRPEV

TLV

Page 9: Combustíveis Energia e Ambiente Substâncias Indesejáveis ...dulce-campos.com/wordpress/wp-content/uploads/2011/11/Substâncias... · Estrutura do Benzeno: um Híbrido de Ressonância

9

Combustíveis Energia e Ambiente

Polaridade das Ligações e das

Moléculas

Ligação Covalente existe partilha de

electrões entre os átomos

Polaridade das Ligações

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

Page 10: Combustíveis Energia e Ambiente Substâncias Indesejáveis ...dulce-campos.com/wordpress/wp-content/uploads/2011/11/Substâncias... · Estrutura do Benzeno: um Híbrido de Ressonância

10

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.

Page 11: Combustíveis Energia e Ambiente Substâncias Indesejáveis ...dulce-campos.com/wordpress/wp-content/uploads/2011/11/Substâncias... · Estrutura do Benzeno: um Híbrido de Ressonância

11

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 (1884-

1966). 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.

Page 12: Combustíveis Energia e Ambiente Substâncias Indesejáveis ...dulce-campos.com/wordpress/wp-content/uploads/2011/11/Substâncias... · Estrutura do Benzeno: um Híbrido de Ressonância

12

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.

Linus Pauling

(1901-1994)

Nobel: o da

Química, em

1954, e o da

Paz, em 1962

Robert

Mulliken

(1896-1986)

Prémio Nobel

da Química em

1966

Page 13: Combustíveis Energia e Ambiente Substâncias Indesejáveis ...dulce-campos.com/wordpress/wp-content/uploads/2011/11/Substâncias... · Estrutura do Benzeno: um Híbrido de Ressonância

13

Combustíveis Energia e Ambiente

Polaridade das Ligações

Escala de Pauling

Page 14: Combustíveis Energia e Ambiente Substâncias Indesejáveis ...dulce-campos.com/wordpress/wp-content/uploads/2011/11/Substâncias... · Estrutura do Benzeno: um Híbrido de Ressonância

14

Combustíveis Energia e Ambiente

Polaridade das Ligações

A polaridade de uma ligação será tanto

maior quanto maior for a diferença de

electronegatividades.

Page 15: Combustíveis Energia e Ambiente Substâncias Indesejáveis ...dulce-campos.com/wordpress/wp-content/uploads/2011/11/Substâncias... · Estrutura do Benzeno: um Híbrido de Ressonância

15

Combustíveis Energia e Ambiente

Polaridade das Moléculas CO2

CCl4

Page 16: Combustíveis Energia e Ambiente Substâncias Indesejáveis ...dulce-campos.com/wordpress/wp-content/uploads/2011/11/Substâncias... · Estrutura do Benzeno: um Híbrido de Ressonância

16

Combustíveis Energia e Ambiente

Polaridade das Moléculas

H2O

NH3

Page 17: Combustíveis Energia e Ambiente Substâncias Indesejáveis ...dulce-campos.com/wordpress/wp-content/uploads/2011/11/Substâncias... · Estrutura do Benzeno: um Híbrido de Ressonância

17

Combustíveis Energia e Ambiente

Polaridade das Moléculas

Compostos com o mesmo tipo de cadeia carbonatada

Page 18: Combustíveis Energia e Ambiente Substâncias Indesejáveis ...dulce-campos.com/wordpress/wp-content/uploads/2011/11/Substâncias... · Estrutura do Benzeno: um Híbrido de Ressonância

18

Combustíveis Energia e Ambiente

Polaridade das Moléculas