Universidade Estadual de Santa Cruz

Departamento de Cincias Exatas e Tecnolgicas

Curso: Engenharia de Produo

Disciplina de Qumica Geral

Prof. Dr. Rodrigo Luis Santos

Geometria Molecular:Repulso dos Pares de Eltrons da

Camada de Valncia

Geometria Molecular

A geometria molecular determina a ocupao da molcula no espao, o seu arranjo espacial e a polaridade de suas ligaes, o que influi diretamente nas propriedades fsicas do material formado por ela.

A partir das propriedades constatadas para o material que determina-se, entre outras coisas, suas possveis utilidades, por exemplo.

Teoria da Repulso dos Pares de Eltrons da

Camada de Valncia (RPECV ou VSEPR)

O RPECV procura explicar o arranjo geomtrico dos pares eletrnicos em torno de um tomo central em termos de repulso eletrosttica entre os pares de eltrons.

A camada de valncia a camada mais externa de um tomo que se encontra ocupada por eltrons; nessa camada encontram-se os eltrons que esto

normalmente envolvidos na formao de ligaes qumicas.

Frmula de Lewis

Exemplo da aplicao da RPECV:

Teoria da Repulso dos Pares de Eltrons da

Camada de Valncia (RPECV ou VSEPR)

Os pares eletrnicos tendem a se orientar de forma que sua energia total seja mnima. Os eltrons ficam to prximos quanto possvel do ncleo e o mais afastado possvel de si.

Fazendo uma analogia com bales, pode-se visualizar como esse efeito ocorre, uma

vez que bales amarrados pelos seus bicos adotam naturalmente seus arranjos

de menor energia.

Teoria da Repulso dos Pares de Eltrons da

Camada de Valncia (RPECV ou VSEPR)

Regras Bsicas

Ligaes duplas ou triplas so tratadas como se fossem ligaes simples.

Molculas com estruturas de ressonncia no interferem na determinao da geometria.

Os pares de eltrons da camada de valncia tendem a se orientar de maneira que a energia total da molcula seja mnima.

Os pares eletrnicos no compartilhados so mais volumosos do que os pares compartilhados. A repulso maior entre dois pares no compartilhados.

Teoria da Repulso dos Pares de Eltrons da

Camada de Valncia (RPECV ou VSEPR)

Influncia dos Pares No-Ligantes

no ngulo de Ligao

4 pares de eltrons

tetrahedralOrientao: tetradrica

Repulso nos pares de eltrons no ligantes maior e portanto fazem com que o ngulo das

ligaes sejam menores.

Regras Bsicas:

A fora de repulso diminui rapidamente com o aumento do ngulo de ligao entre os pares.

Repulso entre as ligaes qumicas90 > 120 > 180

Teoria da Repulso dos Pares de Eltrons da

Camada de Valncia (RPECV ou VSEPR)

Escrever a estrutura de Lewis e quantos pares de eltrons esto localizados ao redor do tomo central (Nmero Estrico);

Para cada Nmero Estrico existe um arranjo espacial;

Teoria da Repulso dos Pares de Eltrons da

Camada de Valncia (RPECV ou VSEPR)

Nmero Estrico: definido como o nmero de

pares de eltrons total ao redor do tomo central

(incluindo pares de eltrons ligados e isolados)

Arranjo espacial em funo do nmero estrico da molcula

Exemplo: Determine a geometria molecular para o composto: AsCl3

As (Z = 33)

[Ar] 3d10, 4s2, 4p3 (5 eltrons na camada de valncia)

Cl (Z = 17)

[Ar] 3s2, 3p5 (7 eltrons na camada de valncia)

O tomo de Arsnio (As) possui 4 pares de eltrons:

(3 pares compartilhados e 1 par isolado)

Portanto, Nmero Estrico = 4

Estrutura de Lewis

Teoria da Repulso dos Pares de Eltrons da

Camada de Valncia (RPECV ou VSEPR)

Arranjo EletrnicoTETRADRICO.Geometria da MolculaPIRMIDE TRIGONAL.

Exerccios

Determine o arranjo de eltrons e a geometria das molculas:

NF3 IF5 XeF4

Arranjodoseltrons:

Geometria:

Tetradrico Octadrico Octadrico

Pirmide trigonal Pirmide quadrada Quadrado planar

Momento Dipolar e Polaridade das

Moleculas

H F

regiao ricaem eltronsregiao pobre

em eltrons

d+ d-

m = Q x r

O2 (molcula apolar)HF (molcula polar)

Onde:

= momento dipolar, grandeza vetorial, unidade Debye (D)

Q = magnitude da carga

r = distancia da carga

Comportamento das Molculas

Polares

Comportamento de molculas polares (a) na ausncia de um campo eltrico externo e (b) na presena de um campo eltrico externo.

As molculas apolares no so afetadas por um campo eltrico.

Polaridade da Molcula

Dentre as molculas (H2O, SO2, CO2 e CH4) qual apresenta momento dipolar? Diga, tambm, se a molcula polar ouapolar.

O

momento dipolar molecula polar

CO O

Sem momento dipolarMolecula apolar

S

Momento dipolamolecula polar

C

H

H

HH

Sem momento dipolarMolecule apolar

As molculas abaixo sao polaresou apolares?

DicloroetanoC2H2Cl2

Momentos dipolaresse anulam: molcula Apolar

DiclorometanoCH2Cl2

Momentos dipolares no se anulam: molcula Polar

Polaridade da Molcula

Ordem decrescente de eletronegatividade dos principais ametais:

F > O > N > Cl > Br > I > S > C > P > H

Polaridade da Molcula

Uma vez conhecida a estrutura da molcula fica fcil prever se ela polar ou apolar

Estrutura Linear: Molcula Apolar

AX2

Estrutura Linear: Molcula Polar

AXY

Estrutura Angular:

Molcula Polar

AX2E2

Estrutura Pirmide Trigonal:

Molcula PolarAX3E

Polaridade da Molcula

Estrutura Trigonal Plana:

Molcula Apolar

AX3

Estrutura Bipirmide Trigonal:

Molcula Apolar

AX5

Polaridade da Molcula

Estrutura Octadrica:

Molcula Apolar

AX6

Estrutura Bipirmide Trigonal:

Molcula Polar

AX4Y

Polaridade da Molcula

Estrutura Tetradrica:

Molcula Apolar

AX4

Estrutura Tetradrica:

Molcula Polar

AX3Y

Polaridade da Molcula

Exerccios

Diga se as molculas abaixo so polares ou apolares:

NF3 IF5 XeF4

Pirmide trigonal Pirmide quadrada Quadrado planar

Polar Polar Apolar