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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS INSTITUTO DE QUÍMICA DISCIPLINA: QUÍMICA GERAL – QG108B AULA 20: GEOMETRIA MOLECULAR GIORGIO ANTONIOLLI BACE-1 2 Modelo de repulsão dos pares eletrônicos da camada de valência (RPECV) → Baseia-se na ideia de que pares de elétrons isolados e de ligação no nível de valência de um elemento repelem-se mutuamente e buscam ficar o mais longe possível uns dos outros. 3 Moléculas do tipo AXn, onde: A: átomo central n: número de grupos X covalentemente ligados a ela E para o SiCl4, Qual a forma da molécula? Átomos centrais rodeados por pares ligados apenas por ligações simples 4 Átomos centrais com pares de ligação simples e pares isolados NH3 E para os íons H3O + e ClF2 +, quais as formas dos íons? Estratégia 1. Desenhe a estrutura de Lewis para cada íon; 2. Conte o número de pares isolados em torno do átomo central; 3. Decida o arranjo espacial. A posição dos átomos terminais no íon fornece a geometria molecular dele. 5 Átomos centrais com pares de ligação simples e pares isolados → Efeito dos pares isolados nos ângulos de ligação: Forças de repulsão relativas que determinam a estrutura como um todo e os ângulos de ligação estão na ordem: par isolado – par isolado > par isolado – par de ligação > par de ligação – par de ligação 6 Átomos centrais com mais de quatro pares de elétrons de valência Bipirâmide trigonal 1. As posições no plano trigonal encontram-se no equador de uma esfera imaginária em torno do átomo central e são chamadas posições equatoriais. 2. Os polos norte e sul nessa representação são chamados posições axiais. E para o ICl4 –, qual a forma do íon? 7 Ligações múltiplas e geometria molecular CO2 CO3 2– Cisteína, C3H7NO2S 8 Polaridade molecular → O termo “polar” descreve uma ligação em que um átomo tem uma carga parcial positiva e o outro, uma carga parcial negativa. Momento dipolar, μ. μ = 0 → molécula apolar μ ≠ 0 → molécula polar Dado por: μ = q × d Unidade: C.m Comumente usado: D (debye) 1 D = 3,34×10-30 C.m 9 Polaridade molecular BF3 Cl2CO NH3 10 Polaridade de moléculas tetraédricas Considere: CH4, CH3Cl, CH2Cl2, CHCl3, CCl4. Qual possui o maior momento dipolar? Dentre SF4, NF3 e OSCl2, qual(is) é(são) polar(es)? 11 Sintetizando: 12 Exercícios: 1. Desenhe a estrutura de Lewis para cada uma das seguintes moléculas ou íons. Descreva o arranjo e a geometria molecular ao redor do átomo central. (a) NH2Cl (b) Cl2O (O é o átomo central) (c) SCN- (d) HOF 2. Desenhe a estrutura de Lewis para as seguintes moléculas ou íons. Descreva o arranjo e a geometria molecular ao redor de cada átomo central. (a) ClF2 + (b) SnCl3 - (c) PO4 3- (d) CS2 3. A fenilalanina é um dos aminoácidos naturais e é um produto da “quebra” do aspartame, um adoçante artificial. Estime os valores dos ângulos indicados no aminoácido. Explique por que a cadeia –CH2–CH(NH2)–CO2H não é linear. 13 Exercícios: 4. Considere as seguintes moléculas: (a) CH4 (b) NH2Cl (c) BF3 (d) CS2 (i) Em qual composto as ligações são mais polares? (ii) Quais compostos não são polares? (iii) Os átomos de H no NH2Cl são negativos ou positivos? 5. Qual(is) da(s) seguinte(s) molécula(s) é(são) apolar(es)? Para cada molécula polar, indique o sentido da polaridade, isto é, qual é a extremidade positiva e qual é a extremidade negativa da molécula. (a) BCl3 (b) CF4 (c) PCl3 (d) GeH4 6. Qual(is) da(s) seguinte(s) molécula(s) é(são) polar(es)? Para cada molécula polar, indique o sentido da polaridade, isto é, qual é a extremidade positiva e qual é a extremidade negativa da molécula. (a) BeCl2 (b) HBF2 (c) CH3Cl (d) SO3 Slide 1: UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS INSTITUTO DE QUÍMICA DISCIPLINA: QUÍMICA GERAL – QG108B Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13