Teoria dos orbitais Moleculares · 2011. 12. 2. · Teoria dos orbitais Moleculares Análise a...
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Teoria dos orbitais Moleculares Análise a formação dos complexos dos elementos dos blocos d e f em
relação às interações entre os orbitais dos ligantes e os orbitais d do
átomo central. Tem o objetivo de complementar informações adquiridas
pela TCC, utilizando argumentos da Teoria dos Orbitais Moleculares (TOM).
Teoria dos orbitais Moleculares
Teoria dos orbitais Moleculares
Diagramas de níveis de energia do H2 e He2 (molécula
hipotética).
Ligações covalentes – Orbitais Moleculares
Moléculas diatômicas homonucleares
do segundo período – OM a partir de AO 2p
Diagrama que pode ser aplicado a O2, F2 e Ne2.
Os orbitais π2p e π2p* são
duplamente degenerados.
Ligações covalentes – Orbitais Moleculares
Moléculas diatômicas heteronucleares
Qual a OL e as características magnéticas do NO ?
Ligações covalentes – Orbitais Moleculares
Presença de OM não ligantes
2p
2p*
2p
1s
H F
OM não ligantes
A molécula do HF, evidenciando a presença de OM ligantes, antiligantes e
não ligantes.
Teoria dos orbitais Moleculares Orbitais moleculares em complexos octaédricos
Em princípio, as energias dos orbitais dos ligantes são mais baixas do que as energias
dos orbitais dos metais, uma vez que os átomos ligantes geralmente são mais
eletronegativos.
As participações dos orbitais do metal e dos ligantes são tão maiores quanto mais próximas
forem as suas energias. Os OM σ são mais estáveis do que os do tipo π, enquanto os σ*
são mais instáveis do que os π*. Nos diagramas, observam-se peculiaridades como:
1. Os OM ligantes têm energias inferiores às energias de qualquer um dos orbitais que
lhes deram origem;
2. Os OM antiligantes têm energias superiores às energias de qualquer um dos
orbitais que lhes deram origem;
3. Os OM não ligantes têm energias iguais às dos orbitais que as originaram;
4. As energias dos OM ligantes ficam mais próximas das energias dos orbitais dos
ligantes, enquanto as energias do OM antiligantes situam-se mais próximas das
energias do metal.
Teoria dos orbitais Moleculares Orbitais moleculares em complexos octaédricos
Um ligante como o cloreto tem quatro orbitais cheios no nível de valência (o 3s e os
3p). Destes, o orbital s e um dos orbitais π (pz) podem estabelecer ligações do tipo
σ com o átomo central. Os outros dois orbitais π (px e py) podem estabelecer
ligações do tipo π. Considerou-se, apenas, um desses orbitais. Se os outros três
fossem colocados, apareceriam no diagrama como orbitais π ou como não-ligantes.
Os orbitais moleculares de ligação do tipo σ são mais estáveis do que os do tipo π.
Já os orbitais de antiligação σ são menos estáveis do que os π.
Teoria dos orbitais Moleculares Orbitais moleculares em complexos octaédricos
Compostos paramagnético:
Apresenta dois elétrons
desemparelhados
Teoria dos orbitais Moleculares Orbitais moleculares em complexos octaédricos
Compostos diamagnético:
Não apresenta elétrons
desemparelhados
Orbitais moleculares em complexos
tetraédricos
O diagrama de OM para CO
indica que o HOMO tem
simetria σ, enquanto os
LUMO são orbitais π*.
A ligação M-CO
HOMO
LUMO
Teoria do campo ligante Orbitais moleculares em complexos octaédricos
Muitos ligantes têm mais de um orbital que pode interagir com o metal de
transição.
Por exemplo, os haletos têm quatro orbitais de valência cheios (3s e 3p). Destes,
o orbital s e um dos orbitais p podem estabelecer ligações σ com o metal.
Os outros dois orbitais p estabelecem ligações π. Esses orbitais podem
interagir lateralmente com alguns orbitais d do metal formando ligações π. Assim,
esses tipos de ligantes são chamados ligantes doadores π. Por outro lado,
moléculas como a NH3 apresentam possibilidade de interagir, unicamente,
frontalmente com quaisquer orbitais do metal, devido à sua simetria privilegiada.
Retrodoação M=L :
Há a doação de 2e-
em cada ligação M-L formada.