1. O que estabelece a teoria da ligação de valência para explicar as ligações covalentes entre os átomos? Como esta teoria se aplica no estudo dos compostos de coordenação?

Passo 1

O enunciado pergunta o que a teoria da ligação de valência (VBT, do inglês Valence Bond Theory) estabelece para explicar ligações covalentes entre átomos e como essa mesma teoria se aplica ao estudo de compostos de coordenação. Para responder, vamos primeiro expor os pilares da VBT (sobreposição de orbitais, pareamento de elétrons e hibridização) e em seguida mostrar como esses conceitos geram a geometria, o tipo de orbital e as propriedades magnéticas nos complexos de coordenação.

Passo 2

A teoria da ligação de valência afirma que uma ligação covalente nasce quando dois átomos aproximam orbitais atômicos contendo elétrons não pareados de modo a maximizar a sobreposição e formar um orbital compartilhado. Nessa sobreposição, cada átomo contribui com um elétron para formar um par de elétrons ligado. Em termos qualitativos:
\text{orbital atômico A (}\tfrac12\text{e)} + \text{orbital atômico B (}\tfrac12\text{e)} \;\longrightarrow\; \text{orbital ligado (par de elétrons)}.ôôé
Para regular direções e número de ligações, a teoria introduz o conceito de hibridização, ou seja, combinações lineares de orbitais atômicos do mesmo átomo que produzem orbitais híbridos direcionais.

Passo 3

No caso de moléculas simples, definimos hibridizações como sp, sp^2, sp^3, dsp^2, d^2sp^3 etc., a partir da mistura de orbitais s, p e d. Cada tipo de hibridização gera um arranjo geométrico preferencial (linear, trigonal, tetraédrico, quadrado-planar, octaédrico), explicando ângulos de ligação e número de sítios disponíveis para ligantes.

Passo 4

Em compostos de coordenação, o metal central costuma ter orbitais vazios em sua camada de valência que podem hibridizar para receber pares de elétrons dos ligantes (doadores). Por exemplo:
\begin{cases} \text{Complexo octaédrico }[\text{ML}_6]: & \text{hibridização }d^2sp^3,\\\ \text{Complexo tetraédrico }[\text{ML}_4]: & \text{hibridização }sp^3,\\\ \text{Complexo quadrado-planar }[\text{ML}_4]: & \text{hibridização }dsp^2. \end{cases}éçãéçãçã
Cada ligante doa um par de elétrons a um orbital híbrido do metal, formando uma ligação coordenada (que é na essência uma ligação covalente polar). A VBT também permite discutir o pareamento de elétrons nos orbitais d não-híbridos do metal e assim prever se o complexo será high-spin ou low-spin, refletindo seu comportamento magnético.

Resposta

A teoria da ligação de valência estabelece que ligações covalentes decorrem da sobreposição de orbitais atômicos contendo elétrons não pareados, com pareamento de elétrons em orbitais compartilhados, e que a hibridização desses orbitais controla o número e a direção das ligações. Aplicando-se a compostos de coordenação, a VBT postula que o metal central hibridiza orbitais s, p e d para formar orbitais direcionais (por exemplo, d^2sp^3 octaédrico, sp^3 tetraédrico, dsp^2 quadrado-planar) aos quais os ligantes doam pares de elétrons, explicando a geometria, o tipo de orbital de ligação e as propriedades magnéticas (high-spin/low-spin) desses complexos.

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