ligações quimicas 2
TRANSCRIPT
![Page 1: Ligações quimicas 2](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062315/55cf977f550346d03391f7ae/html5/thumbnails/1.jpg)
LIGAÇÕES QUÍMICAS II
Atkins: Cap. 2
![Page 2: Ligações quimicas 2](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062315/55cf977f550346d03391f7ae/html5/thumbnails/2.jpg)
Ressonância
“Fusão” de estruturas
Híbrido de ressonância: estrutura que representa todas as formas de espalhamento dos elétrons.
Evidência: comprimento das ligações (não são típicas de duplas nem de triplas ligações). Ex: NO3
-: ligação N–O:140 pm; ligação N=O: 120 pm.
Experimental: 124 pm.
![Page 3: Ligações quimicas 2](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062315/55cf977f550346d03391f7ae/html5/thumbnails/3.jpg)
Ressonância
Exemplo: NO3-
Ordem de ligação: entre 1 e 2.
![Page 4: Ligações quimicas 2](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062315/55cf977f550346d03391f7ae/html5/thumbnails/4.jpg)
Ressonância - exemplo
Íon acetato:
![Page 5: Ligações quimicas 2](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062315/55cf977f550346d03391f7ae/html5/thumbnails/5.jpg)
Ressonância - observação
Só existe ressonância nas estruturas cujo arranjo de átomos permanece igual.
Ex: NO2 só pode ser ONO, e não NOO.
![Page 6: Ligações quimicas 2](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062315/55cf977f550346d03391f7ae/html5/thumbnails/6.jpg)
Carga Formal
Estruturas de Lewis diferentes contribuem diferentemente para o híbrido de ressonância.
Elétrons de valência: no átomo isolado e no átomo participando de ligação – quanto menor for esta diferença, maior será a contribuição da estrutura para o híbrido de ressonância.
![Page 7: Ligações quimicas 2](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062315/55cf977f550346d03391f7ae/html5/thumbnails/7.jpg)
Carga Formal
Carga formal baixa – o átomo sofreu a menor redistribuição possível de elétrons em relação ao átomo livre, e a estrutura é mais estável, contribuindo mais para o híbrido de ressonância.
2
SLVformal Carga
V: elétrons de valência do átomo livreL: elétrons presentes nos pares isoladosS:elétrons compartilhados
![Page 8: Ligações quimicas 2](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062315/55cf977f550346d03391f7ae/html5/thumbnails/8.jpg)
Carga Formal
Na atribuição da carga formal supõe-se que os elétrons são compartilhados de forma igual pelos átomos das ligações covalente, não levando em conta o caráter iônico (diferença de eletronegatividade) dos átomos. Assim, a carga formal do C em CO2 é zero, mas seu número de oxidação é +4.
![Page 9: Ligações quimicas 2](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062315/55cf977f550346d03391f7ae/html5/thumbnails/9.jpg)
Carga Formal – exemplo 1
2
SLVformal Carga
![Page 10: Ligações quimicas 2](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062315/55cf977f550346d03391f7ae/html5/thumbnails/10.jpg)
Carga Formal – exemplo 2
2
SLVformal Carga
![Page 11: Ligações quimicas 2](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062315/55cf977f550346d03391f7ae/html5/thumbnails/11.jpg)
Exemplo
Íon tiocianato:
![Page 12: Ligações quimicas 2](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062315/55cf977f550346d03391f7ae/html5/thumbnails/12.jpg)
Exercício
Sugira uma estrutura plausível para o gás venenoso fosgênio, COCl2. Escreva a estrutura de Lewis e as cargas formais.
![Page 13: Ligações quimicas 2](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062315/55cf977f550346d03391f7ae/html5/thumbnails/13.jpg)
Resposta
![Page 14: Ligações quimicas 2](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062315/55cf977f550346d03391f7ae/html5/thumbnails/14.jpg)
Exceções à Regra do Octeto Radicais: espécies – altamente reativas – que têm
elétrons com spins não emparelhados. Ex: o radical metila, ·CH3
Importância dos radicais: reações químicas na alta atmosfera (produção e decomposição de ozônio, O3).
Cotidiano: ranço da comida e degradação de plásticos pela luz solar.
Radicais livres oxidam os lipídeos das membranas, modificando suas funções e possibilitando o aparecimento de doenças.
Antioxidantes – vitaminas A, C, E.
![Page 15: Ligações quimicas 2](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062315/55cf977f550346d03391f7ae/html5/thumbnails/15.jpg)
Exceções à Regra do Octeto
Birradicais: moléculas com dois elétrons desemparelhados. Ex:
![Page 16: Ligações quimicas 2](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062315/55cf977f550346d03391f7ae/html5/thumbnails/16.jpg)
Exceções à Regra do Octeto
Birradicais
Átomo de oxigênio:[He] 2s2 2p4 ou [He] 2s2 2p2
x 2p1y 2p1
z
em que há 2 elétrons desemparelhados.
![Page 17: Ligações quimicas 2](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062315/55cf977f550346d03391f7ae/html5/thumbnails/17.jpg)
Camadas de Valência Expandidas
Regra do octeto: ·8 e- de valência ·configuração de gás nobre
Não-metais do período 3 em diante: orbitais d vazios na camada de valência – possibilidade de expansão da camada de valência.
Átomos que permitem novas ligações, além do octeto: ·tamanho do átomo
·camada de valência expandida
![Page 18: Ligações quimicas 2](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062315/55cf977f550346d03391f7ae/html5/thumbnails/18.jpg)
Camadas de Valência Expandidas
Exemplos: PCl5 existe, mas NCl5 não é conhecido (P > N).
Composto hipervalente – é aquele que contém um átomo ligado a mais átomos do que permite a regra do octeto. Ex: PCl5.
![Page 19: Ligações quimicas 2](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062315/55cf977f550346d03391f7ae/html5/thumbnails/19.jpg)
Camadas de Valência Expandidas
Elementos que podem expandir sua camada de valência: covalência variável. Ex: P, que pode formar PCl3, PCl5, PCl4+, PCl6-
Exemplos:
![Page 20: Ligações quimicas 2](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062315/55cf977f550346d03391f7ae/html5/thumbnails/20.jpg)
Exemplo 1
Tricloreto de fósforo, PCl3 – obediência à regra do octeto:
![Page 21: Ligações quimicas 2](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062315/55cf977f550346d03391f7ae/html5/thumbnails/21.jpg)
Exemplo 2
Pentacloreto de fósforo, PCl5: sólido iônico formado por cátions PCl4+ e ânions PCl6-, que sublima a 160 °C: o átomo de fósforo, no ânion, tem sua camada expandida para 12 e-:
![Page 22: Ligações quimicas 2](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062315/55cf977f550346d03391f7ae/html5/thumbnails/22.jpg)
Exemplos Pentacloreto de fósforo, PCl5, com 10 e- na
camada de valência expandida do fósforo:
![Page 23: Ligações quimicas 2](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062315/55cf977f550346d03391f7ae/html5/thumbnails/23.jpg)
Exercício
Escrever a estrutura de Lewis do tetrafluoreto de enxofre, SF4, e dar o número de elétrons da camada de valência expandida.
![Page 24: Ligações quimicas 2](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062315/55cf977f550346d03391f7ae/html5/thumbnails/24.jpg)
Resposta 10 e- na camada de valência expandida:
• •
![Page 25: Ligações quimicas 2](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062315/55cf977f550346d03391f7ae/html5/thumbnails/25.jpg)
Exercício
Escrever a estrutura de Lewis do tetrafluoreto de xenônio, XeF4, e dar o número de elétrons da camada de valência expandida.
![Page 26: Ligações quimicas 2](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062315/55cf977f550346d03391f7ae/html5/thumbnails/26.jpg)
Resposta
12 e- na camada de valência expandida:
![Page 27: Ligações quimicas 2](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062315/55cf977f550346d03391f7ae/html5/thumbnails/27.jpg)
Exemplo
Calcular a carga formal das duas estruturas de Lewis do íon fosfato, e decidir qual delas contribui mais para o híbrido de ressonância:
![Page 28: Ligações quimicas 2](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062315/55cf977f550346d03391f7ae/html5/thumbnails/28.jpg)
Resposta
Contribui mais: a estrutura da direita:
![Page 29: Ligações quimicas 2](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062315/55cf977f550346d03391f7ae/html5/thumbnails/29.jpg)
Exercício
Selecionar qual das estruturas de ressonância ao lado, correspondentes ao íon sulfato, é a mais favorável, de acordo com suas cargas formais:
![Page 30: Ligações quimicas 2](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062315/55cf977f550346d03391f7ae/html5/thumbnails/30.jpg)
Resposta
30 c, com 12 elétrons na camada de valência expandida do S.
![Page 31: Ligações quimicas 2](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062315/55cf977f550346d03391f7ae/html5/thumbnails/31.jpg)
Exercícios – Atkins
p. 190: 2.41, 2.43, 2.45, 2.47, 2.49.
p. 191: 2.55, 2.57.
p. 193: 2.93