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1.3. Ligações Químicas em Moléculas Orgânicas (Bibliografia principal: Brown, 2nd) 1.3.1. Estrutura Eletrônica dos Átomos 1.3.2. A Regra do Octeto 1.3.3. Ligações Iônicas 1.3.4. Ligações Covalentes 1.3.5. Estruturas de Lewis 1.3.6. Carga Formal 1.3.7. Ângulos de Ligação e as Formas das Moléculas 1.3.8. Moléculas Polares e Moléculas Não Polares 1.3.9. Ressonância 1.3.10. Ligações Covalentes:Orbitais Híbridos

1.3. Ligações Químicas em Moléculas Orgânicas 1.3.1. Estrutura Eletrônica dos Átomos

Cada camada: 2n2 elétrons, onde n= n° da camada Distribuição de Elétrons em Camadas: Camada 4 3 2 1 Número Máximo de Elétrons na Camada 32 18 8 2 Energia Relativa maior

menor

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Camadas estão divididas em Subcamadas: s, p, d e f Dentro das subcamadas, os elétrons estão agrupados emorbitais. Orbital é uma região do espaço onde um elétron ou par de elétrons fica 90-95% do tempo. Distribuição dos Orbitais dentro das Camadas: Camada 3 2 1 Orbital 1s: Orbitais Contidos na Camada 3s, 3px, 3py, 3pz, + 5 orbitais 3d 2s, 2px, 2py, 2pz 1s Orbitais p:

Configuração Eletrônica dos Átomos no Estado Fundamental
Regras para determinar a configuração eletrônica dos átomos: i) Menor paramaior energia ii) 2 elétrons por orbital iii) Para orbitais de energia equivalente: 1 elétron por orbital, depois o segundo

Exemplo: H (no atômico: 1): 1s1

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Configuração Eletrônica dos Átomos no Estado Fundamental
C (no atômico: 6): 1s2 2s2 2px1 2py1 N (no atômico: 7): 1s2 2s2 2px1 2py1 2pz1

Elétrons de valência: a) elétrons envolvidos na formação das ligações químicas e nas reaçõesquímicas. b) elétrons da camada mais externa. Quantos elétrons de valência em um átomo de C? e em um de N?

1.3.2. A Regra do Octeto
Átomos sem a configuração de um gás nobre geralmente reagem para produzir tal configuração. Isto pode ocorrer através de uma ligação iônica ou ligação covalente.

1.3.3. Ligações Iônicas
i) ii) iii) iv) Esta baseada na atração eletrostática de dois íons com cargasopostas. Formada pela transferência de um ou mais elétrons de um átomo para outro para criar íons. Ocorre com átomos de eletronegatividade diferente. É a mesma em todas as direções. Não tem orientação preferencial no espaço.

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Ligações Iônicas
Exemplo de reação em que ocorre a formação de uma ligação iônica:

Na

+

F

Na+ F

-

Algumas Características das Substâncias Iônicas:–normalmente sólidos com ponto de fusão elevado –em solventes polares, os íons são solvatados e tais soluções conduzem corrente elétrica.

Ligações Iônicas: Estrutura de Composto Iônico

A atração eletrostática entre os íons positivos e negativos no KCl cristalino (e em outros compostos iônicos) é a força estabilizante que mantém os íons juntos no cristal.

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1.3.4. Ligações Covalentes• Átomos de eletronegatividade iguais ou similares. • Uma ligação que resulta quando os átomos compartilham elétrons • Alcançam a configuração de gás nobre compartilhando elétrons.

Exemplo: H + H H H

Comprimento de Ligação: distância entre os núcleos que participam em uma ligação covalente. Exemplo: H–H 0,74 Å

Ligações Iônicas, Covalentes Polares e Covalentes Não Polares
Como estimar ograu de caráter iônico ou covalente de uma ligação química? Classificação das Ligações Químicas Diferença de Eletronegatividade Entre os Átomos Ligados menor do 0,5 0,5 a 1,9 maior do que 1,9 Em ligações covalentes polares: Exemplo: ligação C–O: 3,5 – 2,5 = 1,0 covalente polar δ+ δC–O Tipo de Ligação covalente não polar covalente polar iônica átomo mais eletronegativo: δátomos menos eletronegativo:δ+

Em uma ligação covalente polar os elétrons não são compartilhados igualmente. A tendência de um átomo atrair elétrons para ele mesmo em uma ligação covalente é indicada por sua eletronegatividade.

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Ligação C–H: Covalente Polar ou não Polar? Ligação H–Cl: Covalente Polar ou não Polar?

Recordando... Eletronegatividade: mede a habilidade de um átomo em atrair elétrons.

1.3.5....
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