Contente
- TL; DR (muito longo; não leu)
- Orbitais Hibridizados
- Hibridação Sp
- Hibridação Sp2
- Hibridação Sp3
- Números estéricos mais altos
Preveja os ângulos entre átomos ligados usando a teoria da repulsão de pares de elétrons de casca de valência (VSEPR). O número estérico - o total de outros átomos e pares solitários de elétrons ligados a um átomo central - determina a geometria de uma molécula. Pares solitários de elétrons residem na camada externa (valência) de um átomo e não são compartilhados com outros átomos.
TL; DR (muito longo; não leu)
Embora você não possa usar o VSEPR para calcular os ângulos de ligação, ele ajuda a determinar esses ângulos com base no número estérico. Somente o hidrogênio tem um número estérico de um e a molécula H2 tem uma forma linear.
Orbitais Hibridizados
Um elétron orbita um átomo em uma forma característica determinada pelo local mais provável de encontrar o elétron a qualquer momento. Os elétrons se repelem porque todos têm cargas negativas; portanto, os orbitais dão a cada elétron a maior distância possível de seus vizinhos. Quando um elétron de valência forma uma ligação covalente com outro átomo, o orbital muda em um processo chamado hibridização. O VSEPR prevê ângulos de ligação baseados em orbitais hibridizados, mas não é preciso para certos compostos metálicos, sais gasosos e óxidos.
Hibridação Sp
O orbital híbrido mais simples é sp, correspondendo a um número estérico de dois. O ângulo de ligação é linear, ou 180 graus, quando o átomo não possui pares de elétrons solitários. Um exemplo é o dióxido de carbono. Por outro lado, uma molécula de nitrogênio tem um par de elétrons solitário. Isso confere uma forma linear, mas um orbital não hibridizado e, portanto, não possui ângulo de ligação.
Hibridação Sp2
Um número estérico de três leva à formação de orbitais sp2. Os ângulos de ligação dependem do número de pares de elétrons solitários. Por exemplo, o tricloreto de boro não possui pares solitários, uma forma planar trigonal e ângulos de ligação de 120 graus. A molécula de trioxiênio O3 possui um par solitário e forma uma forma dobrada com ângulos de ligação de 118 graus. Por outro lado, o O2 tem dois pares solitários e uma forma linear.
Hibridação Sp3
Um átomo com um número estérico de quatro pode ter de zero a três pares de elétrons solitários dentro de um orbital hibridado sp3. O metano, que não possui pares solitários, forma um tetraedro com ângulos de união de 109,5 graus. A amônia tem um par solitário, criando ângulos de ligação de 107,5 graus e uma forma piramidal trigonal. A água, com dois pares solitários de elétrons, tem uma forma dobrada com ângulos de ligação de 104,5 graus. As moléculas de flúor têm três pares solitários e uma geometria linear.
Números estéricos mais altos
Números estéricos mais altos levam a geometrias mais complexas e diferentes ângulos de ligação. Além do VSEPR, teorias complicadas, como campos de força molecular e teoria quântica, também prevêem ângulos de ligação.