1. Explique o que a teoria da ligação de valência acrescentou à teoria de Werner na explicação das geometrias dos compostos de coordenação.

Passo 1

O enunciado pede para comparar a teoria de Werner, que classifica valências primárias e secundárias e prevê apenas o número de coordenação e forma geral (tetraédrica, octaédrica, quadrado planar), com o que a teoria da ligação de valência (TLV) acrescentou de novo. O conteúdo envolve química de coordenação: modelos de ligação e geometria molecular.

Passo 2

Werner propôs que o metal tem valência primária (carga) e valência secundária (coordenação), explicando por que compostos como \ce{[Co(NH3)6]Cl3} são octaédricos e por que existem isômeros geométricos. Porém, a teoria de Werner não dizia nada sobre
  1. Qual orbital do metal recebe o par de elétrons do ligante.
  2. Por que alguns complexos adotam geometria tetraédrica, outros octaédrica ou quadrado planar.
  3. Como isso se relaciona ao magnetismo ou emparelhamento de elétrons.

Passo 3

A teoria da ligação de valência introduziu o conceito de orbitais atômicos do metal sendo hibridizados para receber pares de ligante:
  • Para complexos octaédricos de baixo spin, o metal hibridiza \mathrm{d}^{2}\mathrm{sp}^{3} usando dois orbitais d internos, dois s e três p.
  • Para quadrado planar de baixo spin (ex.: \ce{[Ni(CN)4]^{2-}}), o metabolismo orbital é \mathrm{dsp}^{2}.
  • Para complexos tetraédricos de alto spin (ex.: \ce{[NiCl4]^{2-}}) a hibridização é \mathrm{sp}^{3}, sem emparelhamento forçado.

Passo 4

Com essa ideia de hibridização, a TLV explicou:
  • Por que ligantes fortes (como \ce{CN-}, \ce{NH3}) emparelham elétrons no metal e permitem o uso de orbitais d internos, gerando complexos de baixo spin e geometria octaédrica ou quadrado planar.
  • Por que ligantes fracos (como \ce{Cl-}, \ce{Br-}) não emparelham, forçando o uso de orbitais d externos, resultando em tetraedros de alto spin.
  • A correlação entre hibridização, forma do complexo e número de elétrons desemparelhados (magnetismo).

Passo 5

Em resumo, a teoria da ligação de valência acrescentou à teoria de Werner:
  1. Um mecanismo orbital para a formação da ligação metal-ligante, com hibridização específica.
  2. Justificativa para as diferentes geometrias (octaédrica, tetraédrica, quadrado planar) em função do emparelhamento de elétrons e do tipo de orbital usado.
  3. Explicação do magnetismo (número de elétrons desemparelhados) baseada na força do campo do ligante e na hibridização resultante.

Resposta

A teoria da ligação de valência colocou orbitais, emparelhamento e hibridização no lugar certo: mostrou como o metal escolhe seus orbitais internos ou externos para formar coordenadas covalentes, explicando de forma quantitativa as geometrias octaédrica, tetraédrica e quadrado planar e a relação com o magnetismo dos complexos, algo que a teoria de Werner só descrevia qualitativamente.

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