9- Responda:
a) Apresente a formação da molécula
(sobreposição dos orbitais atômicos/híbridos, mostrando a formação das ligações covalentes entre
e
), empregando-se os conceitos da TLV (Teoria da Ligação de Valência). Informe a hibridização para todos os átomos envolvidos, quando for o caso. DADOS: B Z=5, F Z=9.
b) Apresente a formação da molécula
(sobreposição dos orbitais atômicos/híbridos, mostrando a formação das ligações covalentes entre NeH ), empregando-se os conceitos da TLV (Teoria da Ligação de Valência). Informe a hibridização para todos os átomos envolvidos, quando for o caso. DADOS:
.
c) Considerando que molécula de
reage com
explique este fato empregandose os fundamentos da TLV. DADOS: N Z=7, H Z=1, B Z=5, F Z=9.
d) Discuta a formação da ligação entre
e
do ponto de vista dos orbitais de fronteira, empregando a TOM- Teoria do Orbital Molecular.
b) Apresente a formação da molécula
c) Considerando que molécula de
d) Discuta a formação da ligação entre
Passo 1
O enunciado pede quatro coisas:
a) Descrever, pela Teoria da Ligação de Valência (TLV), como se formam os orbitais híbridos e as ligações em , indicando a hibridização de
e de
.
b) Fazer o mesmo para , isto é, mostrar a hibridização de
e de
e a sobreposição que gera as ligações N–H.
c) Explicar, também pela TLV, por que reage com
.
d) Finalmente, discutir a formação da ligação entre e
usando a Teoria dos Orbitais Moleculares de Fronteira (TOM).
a) Descrever, pela Teoria da Ligação de Valência (TLV), como se formam os orbitais híbridos e as ligações em
b) Fazer o mesmo para
c) Explicar, também pela TLV, por que
d) Finalmente, discutir a formação da ligação entre
Passo 2
Analisando
pela TLV, começamos pelo boro. No estado fundamental,
.
Para fazer três ligações equivalentes, o boro promove um elétron do orbital para o
vazio, passando a ter configura
ção “excitado”
.
Em seguida, esses três orbitais (um e dois
) se hibridizam em três orbitais sp
idênticos, dispostos num plano trigonal (ângulos de
).
Para fazer três ligações equivalentes, o boro promove um elétron do orbital
ção “excitado”
Em seguida, esses três orbitais (um
Passo 3
Cada flúor tem configuração
,
ou seja, um vazio. No modelo VBT, costuma-se hibridizar um orbital
e dois
em sp
, gerando três orbitais sp
:
ou seja, um
- Dois abrigam pares não ligantes (lone pairs).
- Um fica pronto para formar um sigma com o boro.
O orbital p remanescente emnão participa da ligação sigma principal.
Passo 4
Quando
traz seus três orbitais sp
e cada
traz um orbital sp
, há sobreposição orbital cabeça-cabeça, formando três ligações sigma
. Como o boro usa só esses três híbridos e não tem par não ligante, ele fica eletronicamente deficiente (seis elétrons ao redor de
em vez de oito), o que explica sua capacidade de aceitar um par adicional.
Passo 5
Em
, o nitrogênio tem configuração fundamental
.
Para formar três ligações N–H mais um par livre, hibridiza-se um e três
em quatro orbitais sp
.
Destes quatro híbridos, um contém o par isolado e os outros três ficam disponíveis para ligação.
Para formar três ligações N–H mais um par livre, hibridiza-se um
Destes quatro híbridos, um contém o par isolado e os outros três ficam disponíveis para ligação.
Passo 6
Cada hidrogênio traz um orbital
. A sobreposição de cada híbrido sp
de
(aquele sem o lone pair) com um
de
gera três ligações sigma
. A geometria resultante é piramidal trigonal, com o lone pair ocupando um dos vértices do tetraedro.
Passo 7
Na TLV,
é um ácido de Lewis (eletronicamente deficiente) e
é uma base de Lewis (tem par isolado em um híbrido sp
). Quando se aproximam, o par isolado de
é doado para o orbital vazio do
, formando uma ligação dativa (coordenada) sigma
. Assim formamos o aduto
.
Passo 8
Pela TOM (fronteira de orbitais), a ligação se deve à interação entre o HOMO de
— o orbital sp
que contém o par não ligante de
— e o LUMO de
— o orbital
vazio do
. Essa interação energeticamente favorável consolida a união, estabilizando o complexo aduto.
Resposta
(a) Em
, o
faz promoção
e hibridiza em sp
; cada
hibridiza em sp
. Os três orbitais sp
de
se sobrepõem aos sp
de
para formar três ligações sigma, deixando
com déficit eletrônico.
(b) Em , o
hibridiza
; três desses híbridos formam ligações sigma com
1s e um contém o par isolado, resultando em geometria piramidal.
(c) (ácido de Lewis) aceita o par isolado do
(base de Lewis) em seu orbital vazio, formando uma ligação dativa
.
(d) Na visão da TOM, o HOMO de (orbital sp
do par isolado) interage com o LUMO de
(orbital
vazio), gerando a ligação coordenada do aduto.
(b) Em
(c)
(d) Na visão da TOM, o HOMO de