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?
  1. 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.
  2. Esses orbitais do metal se combinam (se “hibridizam”) para formar um conjunto de orbitais híbridos direcionados exatamente para onde estão os ligantes.
  3. 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?
  1. Conta quantos ligantes (L) o complexo tem.
  2. 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).
  3. 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).
  4. 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.

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