Qual a importância da Teoria da Ligação de Valência (TLV) para complexos? Segundo essa teoria, como os arranjos estruturais dos complexos podem ser obtidos?
Passo 1
Beleza, o exercício quer saber duas coisas: (a) por que a Teoria da Ligação de Valência (TLV) é importante para complexos de coordenação e (b) como, segundo essa teoria, a gente consegue prever a geometria (arranjo estrutural) desses complexos. O assunto é Química Inorgânica, mais especificamente coordenação e ligações metálicas. Para resolver, vamos precisar entender o que é hibridização de orbitais do metal e como os ligantes entram nessa história formando ligações σ.
Passo 2
Primeiro, o que diz a TLV?
- A gente imagina que o metal central traz orbitais (s, p e d) disponíveis e que cada ligante doa um par de elétrons por ligação σ.
- Esses orbitais do metal se combinam (se “hibridizam”) para formar um conjunto de orbitais híbridos direcionados exatamente para onde estão os ligantes.
- Cada híbrido recebe um par de elétrons de um ligante, formando a ligação metal–ligante.
Explicando a teoria na prática: o metal tem uma certa configuração eletrônica (por exemplo, dⁿs¹p⁰, etc.). Dependendo de quantos ligantes chegam e da força deles, o metal “esvazia” ou não vários lóbulos d para formar híbridos que comportem todos os pares de elétrons dos ligantes.
Passo 3
Como a gente chega aos arranjos?
- Conta quantos ligantes (L) o complexo tem.
- Escolhe o tipo de hibridização banda-larga que combina com esse número de ligantes:
- 4 ligantes podem dar hibridização sp³ (geometria tetraédrica) ou dsp² (geometria quadrado-planar).
- 5 ligantes: dsp³ (bipirâmide trigonal).
- 6 ligantes: d²sp³ (octaédrica).
- Examina se o metal tem orbitais d suficientes e de energia adequada para formar o híbrido desejado (a força do campo dos ligantes, segundo a Tabela de espectro de Tanabe–Sugano, ajuda a decidir se “puxa” elétrons dos d internos ou não).
- Monta os híbridos apontando para as posições geométricas e encaixa os pares de elétrons dos ligantes.
Por exemplo:
- [Ni(CN)₄]²⁻ tende a ser quadrado-planar com hibridização dsp² porque o CN⁻ é um ligante forte e “puxa” elétrons do Ni, liberando orbitais d para hibridizar.
- [Co(NH₃)₆]³⁺ é octaédrico com hibridização d²sp³ porque NH₃ tem campo moderado, permitindo uso de dois d internos mais s e p.
Resposta
A TLV é importante porque explica de modo simples como os ligantes doam pares de elétrons e como o metal organiza seus orbitais (por hibridização) para acomodar esses pares, o que gera informações sobre ligação, magnetismo e geometria. Segundo ela, os arranjos estruturais vêm da escolha do tipo de hibridização (sp³, dsp², dsp³, d²sp³ etc.) que melhor combina o número de ligantes com os orbitais disponíveis no metal, resultando nas geometrias tetraédrica, quadrado-planar, bipirâmide trigonal, octaédrica e por aí vai.