Dado as moléculas abaixo, represente-as utilizando a teoria da ligação de valência (TLV), demonstrando suas respectivas ligações covalentes. Em seguida, classifique-as, dizendo quais são do tipo o e quais são do tipo π, de acordo com os orbitais atômicos envolvidos (dados:
;
).
HCl
HCl
Passo 1
O enunciado pede duas coisas para a molécula dada
:
- Representá-la segundo a Teoria da Ligação de Valência (TLV), mostrando as ligações covalentes.
- Classificá-las dizendo quais são do tipo
(vou usar o símbolo para o que o enunciado chamou de “o”) e quais são do tipo .
Informações relevantes passadas no enunciado (peguei os números fornecidos):
e
. Essas informações servem para saber configuração eletrônica e elétrons de valência.
Passo 2
Breve revisão didática da TLV (passo-a-passo bem mastigado):
- A TLV descreve uma ligação covalente como o compartilhamento de um par de elétrons resultante do sobreposição de orbitais atômicos de dois átomos.
- Tipos de sobreposição importantes para nós: sobreposição “frontal” (ao longo do eixo que une os núcleos) gera ligação do tipo
. Sobreposição lateral entre orbitais gera ligação do tipo . - Para saber quais orbitais participam, consultamos as configurações eletrônicas dos átomos e os elétrons de valência.
Passo 3
Configurações eletrônicas e elétrons de valência (passo prático):
- Hidrogênio
: configuração de valência . Tem um elétron desemparelhado em . - Cloro
: configuração eletrônica (resumida) de valência . Nos orbitais do nível existem elétrons em e elétrons em . Isso significa que, entre os três orbitais , há exatamente um elétron desemparelhado (por exemplo, no ) e dois pares não ligantes (pares solitários) distribuídos nos outros orbitais . - Conclusão prática: o cloro tem um elétron disponível em um orbital
que pode se emparelhar com o elétron do do hidrogênio.
Passo 4
Desenho TLV da ligação (explicação passo a passo):
- Na TLV representamos a ligação por sobreposição do orbital
do com o orbital do que contém o elétron desemparelhado. Escolhemos um dos orbitais orientado ao longo da linha que une e (por convenção rotulável como ). - Esse emparelhamento forma um par de elétrons compartilhado entre os átomos: é a ligação covalente simples
. - O cloro também conserva três pares não ligantes (três pares solitários), totalizando 6 elétrons não ligantes ao redor do
. O hidrogênio fica com o seu único elétron compartilhado (satisfazendo, para o H, a “dupla” de 2 elétrons).
Representação esquemática (TLV):
com
apresentando três pares solitários adicionais.
Passo 5
Classificação da ligação como
ou
(explicação didática):
- A ligação
resulta de sobreposição frontal entre do e do . Sobreposição frontal = ligação do tipo . - Não há orbitais
disponíveis em ambos os átomos para formar sobreposição lateral simultânea que gerasse uma ligação . Além disso, exige pelo menos uma ligação múltipla (dupla ou tripla) com sobreposição lateral; aqui temos apenas uma ligação simples. Portanto não existem ligações em . - Observação adicional útil para prova: a ligação é polar covalente (parcial carga
em e em ), porque o é mais eletronegativo que o . Isso não muda a classificação , é só uma propriedade elétrica da ligação.
Passo 6
Verificação de cargas formais (para controlar entendimento; passo simples e útil na prova):
- Fórmula usada:
. - Para
: valência ; elétrons não ligantes ; elétrons na ligação = 2. Então . - Para
: valência ; elétrons não ligantes (três pares); elétrons na ligação = 2. Então . - Resultado: cargas formais zero em ambos — verificação que a representação está correta.
Resposta
Representação TLV:
com
possuindo três pares solitários (3 pares de elétrons não ligantes).
Classificação: a ligação é uma ligação simples do tipo
; não há ligações
.
Classificação: a ligação