LIGAÇÕES QUÍMICAS

INFORMAÇÕES IMPORTANTES E SIMPLES

-Orbital: região do átomo onde existe uma probabilidade maior de se encontrar o elétron.

-Um átomo se liga a outro para adquirir estabilidade (Regra do octeto).

-Em ligações iônicas átomos doam ou recebem elétrons; na ligação covalente nenhum átomo doa ou recebe...compartilham elétrons.

-Orbitais s têm a forma esférica; orbitais p têm a forma de um halteres e se distribuem em eixos que chamaremos de x, y e z.

-Um orbital pode conter no máximo 2 elétrons, de spins contrários.

-Ligação sigma ocorre entre átomos que possuem orbitais s e/ou p incompletos. Ocorrem frontalmente num mesmo eixo, com superposição de orbitais.

-Ligação pi ocorre entre átomos que possuem pelo menor um orbital p incompleto. Ocorrem em eixos paralelos com interpenetração de orbitais.

Molécula de H2 H – H ligação covalente. A ligação vai ocorrer entre um orbital atômico s de um átomo com um orbital atômico s do outro átomo, formando um orbital molecular do tipo sigma chamado de

s-s

+

1 s1 1 s1

Orbital atômico orbital atômico orbital molecular s- s

1 ligação simples

H – H

H2

HCl-Molécula HCl H – Cl ligação covalente. A ligação vai ocorrer entre um orbital atômico s do hidrogênio com um orbital atômico p

(incompleto) do cloro, formando um orbital molecular do tipo s – p

1s1 + 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5

px py pz

N2

O exemplo da molécula de N2 é bem clássico, pois com ele podemos entender bem as ligações sigma e pi. O átomo de nitrogênio possui em seu último nível (nível de valência) 5 elétrons distribuídos da seguinte forma:

3s2 3p3. Se repararmos existem três orbitais atômicos semi-cheios; são esses orbitais que vão se transformar em orbitais moleculares do tipo sigma e pi. Iremos representar somente os orbitais p de cada átomo.

px py pz px py pz

-Nunca se esqueça!-A ligação sigma ocorre frontalmente ao longo de um mesmo eixo, sendo uma ligação mais forte, como conseqüência exige uma energia maior para ser rompida. As ligações do tipo pi ocorrem em eixos paralelos através de uma interpenetração menos intensa, sendo portanto mais fracas.

p – p

N N N – N

-Após a ligação sigma ter sido formada, os outros orbitais p se interpenetram em eixos paralelos, formando no caso do nitrogênio dois orbitais do tipo pi.

p-p

p- p

p- p

N – N N N

-Importante: ligação simples ligação sigma

ligação dupla 1 ligação sigma e 1 ligação pi

ligação tripla 1 ligação sigma e 2 ligações pi

Como estamos mostrando a formação dos orbitais moleculares do tipo sigma e pi, não poderíamos deixar de escrever que o carbono ao sofrer hibridação também forma ligação do tipo sigma e pi. O carbono apresenta como configuração: 1s2 2s2 2p2 representando o último nível temos:

2s2

2p2

2px1 2py1 2pz0

Estado fundamental do átomo de carbono

Orbitais atômicos s e p

Estado ativado

s px py pz

Estado ativado

s px py pz

Se a hibridação ocorrer como acima: entre 1 orbital atômico s com 3 orbitais atômicos p , ocorre a formação de 4 orbitais moleculares híbridos do tipo sp3, que forma 4 ligações simples do tipo sigma, com ângulo de 109028’ - tetraédrica

sp3 sp3 sp3 sp3

C

sp3

s px py pz

Estado ativado

Se a hibridação ocorrer entre 1 orbital atômico s com 2 orbitais atômicos p, teremos a formação de 3 orbitais híbridos do tipo sp2, que formaram 3 ligações do tipo sigma e 1 do tipo pi com ângulos de 1200- trigonal

sp2 sp2 sp2 p

C

sp2

s px py pz

Estado ativado

Se a hibridação ocorrer entre 1 orbital atômico s com 1 orbital atômico p, teremos a formação de dois orbitais moleculares do tipo sp, formando duas ligações sigma e duas ligações pi, com ângulo de 1800- linear

sp sp p p

C

sp

C

-Escreva quantas ligações sigma e pi vamos encontrar abaixo e o tipo dessas ligações.

C C

H

H

H C

H

Cl

C

O

C CH

1 2 3 45 6

C1 4 ligações sigma hibridação sp3 109028’

C2 3 ligações sigma e 1 pi hibridação sp2 1200

C3 3 ligações sigma e 1 pi hibridação sp2 1200

C4 3 ligações sigma e 1 pi hibridação sp2 1200

C5 2 ligações sigma e 2 pi hibridação sp 1800

C6 2 ligações sigma e 2 pi hibridação sp 1800 C1 – H sigma s – sp3 ----- C1 – C2 sigma sp3 – sp2

C2 – H sigma sp2 – s ----- C2 – C3 sigma sp2 – sp2

C2 – Cl sigma sp2 – p ----- C3 – C4 sigma sp2 – sp2

C4 – O sigma sp2 – p ------C4 – C5 sigma sp2 – sp

C5 – C6 sigma sp – sp ------C6 – H sigma sp - s

Ligações pi são sempre p – p