Olá, sou o professor Marco Pereira do site estudofq.pt. Vamos falar da geometria molecular. A geometria que a molécula adquire é a que minimiza as repulsões entre os pares de eletrónicos de valência. Para interpretar e prever a geometria, vamos utilizar a teoria da repulsão de pares eletrónicos de valência.
Esta teoria diz que a repulsão entre os pares eletrónicos de valência são minimizados para que aumente a estabilidade, o que determina a geometria da molécula. Isso é... pares de eletrões ou ligantes ou não ligantes, se têm de estar o mais afastado possível.
Vamos ver aqui que isso vai também influenciar o ângulo de ligação. O ângulo é o menor ângulo formado pelos segmentos de reta que unem os núcleos de três átomos ligados. A geometria da molécula de água é angular porque há quatro pares de eletrões de valência à volta do átomo central. Eles têm duas ligantes e duas pares não ligantes. Estes pares não ligantes vão influenciar aqui a ligação.
Ela não será linear, apesar de estes pares ligantes terem a tendência também de se afastar ao máximo. Mas aqui os pares não ligantes também afastam-se e o equilíbrio entre estes pares de eletrões será esta geometria angular. As geometrias moleculares mais comuns Começar aqui embaixo com as moléculas triatómicas. Se uma molécula apenas tem 3 átomos, moléculas triatómicas, se elas apenas têm 3 átomos, podem ser ou a geometria angular ou linear.
As moléculas que são diatómicas, apenas têm 2 átomos, por exemplo, aqui H, Aqui o exemplo também, o exemplo HH. O F, as moléculas que são diatômicas apenas têm a geometria linear. As triatômicas podem ser angular ou linear. Para ser angular, elas têm que ter pares de eletrões não ligantes.
E o exemplo para o oxigênio. Temos então a geometria angular. Nas moléculas com quatro átomos, eles podem estar distribuídos de uma forma triangular plana ou de uma forma também triangular, mas piramidal, em que se chamamos piramidal trigonal. Então, a dúvida é, temos um átomo central, e porquê que alguns ficam assim, triângulo plano, e outros formam uma pirâmide? Isto tem a ver com o par de eletrões não ligantes.
O nitrogênio. e tem aqui um par de eletrões não ligantes, vai obrigar estes eletrões ligantes a ficarem virados para baixo, formando uma pirâmide. No caso do boro, que tem número atômico 5, ele apenas tem 3 eletrões ligantes. A geometria, estes pares de eletrões ligantes vão-se afastar ao máximo. E esse máximo terá um ângulo de 120 graus, que fará com que a geometria fique triangular plana.
As moléculas com 5 átomos. Temos um exemplo para o CH4. E desde que tenha um carbono ligado 4 vezes, de certeza que será tetraédrica.
Aqui o carbono faz 4 ligações. Se ele está a fazer mais 4 ligações, elas vão se afastar o máximo possível. em três dimensões e vai ficar uma geometria tetraédrica.
Vamos falar da polaridade das moléculas e perceber o que são moléculas apolares ou polares. As moléculas apolares não têm polos. Elas são muito simétricas e não têm um polo onde tenha maior densidade.
elétrica, onde a nuvem eletrónica seja maior num dos lados. Quando nós temos átomos iguais, aqui um hidrogênio com um hidrogênio, de certeza que os eletrões estão bem distribuídos. Se eu tiver moléculas diatômicas, moléculas com dois átomos em que eles sejam diferentes, tenho aqui um H e aqui um flúor, vou ter mais eletrões neste lado. Por isso, a densidade eletrónica é maior no lado do flúor. Então, temos uma distribuição assimétrica de carga.
Isto são para moléculas diatômicas. Em termos de polaridade, também podemos falar das ligações. As ligações também podem ser chamadas de apolares, quando é interátomos iguais, ou uma ligação covalente polar, quando é interátomos iguais.
diferentes temos aqui já falar das ligações a pular mas também da representação da molécula no seu tudo vamos ver que para o hcn a molécula não é não é simétrica têm mais elétrons de um lado do que no outro. Nós temos ligações polares, que é entre átomos diferentes, e ligações apolares nós não temos, e podemos ver que ela não é simétrica, tem mais de um lado do que no outro. Na molécula de C2H2, temos ligações polares, entre o CH e o 3CH, temos uma ligação apolar entre os dois carbonos, mas esta molécula...
A molécula, no seu todo, é simétrica. Podemos ver que a nuvem eletrónica está distribuída simetricamente. Para o C12H4, em que temos ligações polares, mas, no seu todo, como a molécula é simétrica, esta molécula é apolar.
Por aqui, molécula polar. E aqui molécula apolar e aqui também apolar. Vemos claramente que não tem polos, não há zonas onde há uma maior densidade de carga eletrónica. Moléculas apolares e polares. Uma molécula é polar ou apolar dependendo da distribuição global de carga elétrica, que está relacionada com a polaridade das ligações presentes e também com a sua geometria.
Por exemplo, as moléculas de H2 e de N2 são exemplos bem conhecidos de moléculas polares e têm a ver com a sua geometria. Uma geometria angular ou piramidal serão sempre moléculas polares. Tem sempre aqui um par de eletrons não ligantes e não podendo ser moléculas simétricas com estas geometrias.
Enquanto as moléculas de CO2 e CH4 são exemplos de moléculas polares. Vamos ver aqui, ela é simétrica e aqui também, no caso do CH₄, a geometria tetraédrica também é simétrica. Se um dos hidrogênios fosse substituído por um cloro, fazendo aqui o CH₃Cl, esta molécula aqui já teria uma densidade elétrica maior em um dos lados e a molécula já seria polar.
Mapas de potencial eletrostático mostram as distribuições tridimensionais de carga elétrica. O potencial eletrostático mede a interação de uma carga positiva com os núcleos e eletrões de uma molécula ao longo de uma superfície de IC, ou densidade eletrónica. Bem, podemos ver a cor azul é onde tem o valor mais positivo e temos a cor vermelha com o valor mais negativo.
O problema nos testes é que fica tudo a preto e branco. Por isso, vejam bem a geometria e se os átomos são diferentes. Ou podemos ver também onde tem maior densidade de carga eletrónica, por exemplo, nos pares não ligantes, tem muitos eletrons.
Temos aqui exemplos de distribuição assimétrica de carga elétrica. O potencial eletrostático é diferente em diferentes partes da molécula. Uma diferença extrema de distribuição de carga é evidenciada por regiões inteiramente vermelhas.
E podemos ver aqui, aqui será o cloro, aqui de certeza que será o ião negativo e aqui o Na+. É interessante vermos que o HF, apesar de representarmos como uma molécula, tem uma tendência muito grande a formar uma ligação iónica, tem tendência a se separar formando mais uma ligação iónica. Ainda vemos aqui alguma mistura da nuvem. eletrónica no caso do cl a carga elétrica não está apenas concentrada no cl e temos uma maior partilha da nuvem eletrónica também para o hidrogênio em resumo podemos ver aqui as geometrias tem aqui as moléculas quando só tem dois átomos é a geometria linear no caso do oxigênio temos a geometria angular no caso do Embora eles afastem-se o máximo possível, esses três eletrões ligantes e essas três ligações, formando a triangular plana, no amoníaco temos a periferia.
Piramidal, trigonal e muitas vezes aparece também só como piramidal. Vamos aqui, este latrão não ligante que faz com que a geometria fique assim, piramidal. O metano tem uma geometria tetraédrica. Relacionando as geometrias com a polaridade das moléculas. Se eu tiver dois...
átomos iguais, com a geometria linear, a molécula será apolar. Geometria linear, mas entre átomos diferentes, a molécula é polar. No caso da geometria angular, é sempre...
polar. No caso de termos uma geometria linear para o dióxido de carbono, a geometria é apolar. O amoníaco tem uma geometria piramidal triangular, é sempre polar porque os pares de latões ligantes estão apenas de um dos lados.
O metano, com uma geometria tetraédrica, é apolar. Vamos a um exercício. Considera as seguintes moléculas. Temos aqui os dados com os números atómicos.
Representa as moléculas em notação de luz e identifica as suas geometrias. Vamos aqui. A notação de luz para o nitrogênio será assim.
Isto só tem apenas 5 eletrões ligantes e faz 3 ligações. O hidrogênio será um pontinho. O oxigênio tem 8 eletrões, mas isso só representa 5. 6 que são os eletrões de valência.
O flúor tem 7 eletrões de valência. 7 eletrões de valência. E nós representamos assim, já sabemos de cor que apenas tem um eletrão ligante. O cloro tem também 7 eletrões de valência. Configuração eletrónica, 1s², 2s², 2ps, 6. Aqui já temos 10. Os eletrões...
Os elétrons de valência são 7. Continuando a preencher, fazemos assim e vamos deixar o elétron ligante neste lado e podemos alterar sempre que for dar mais jeito o carbono. Com 4 elétrons ligantes, fica a geometria assim. Para representar o N2, vou colocar 1 nitrogênio.
Vou colocar os eletrões ligantes virados um para o outro, para o outro átomo, de modo a poder fazer as ligações. Então tenho aqui uma... ligação covalente tripla. A geometria é linear. Por causa da água, por causa da água, temos assim os pares de eletrões ligantes e os não ligantes juntinhos.
A água só pode fazer a ligação angular, ou geometria angular, e a sua forma de estrutura fica assim. E temos a geometria angular. O nitrogênio com o flúor. O nitrogênio tem mais ligações, ele vai ficar...
Mais possibilidade de fazer ligações, fica no meio. O flúor só pode fazer uma ligação, ele tem que ficar num dos lados. Não vai ligar assim mais.
e vamos pôr aqui os pontinhos os letrões não ligantes não esquecer muitas vezes esquece no flúor se quiserem fazer a seguir também já os pares penso que o vosso professor não irá vos chatear muito e deixar já assim A geometria é piramidal. O CH tem mais ligações, ele vai ficar no meio. Vamos aqui, tem apenas um hidrogênio.
vou deixá-lo aqui mas posso escolher qualquer um dos lados, vai fazer aqui uma ligação e agora tem 3 clores então vou deixar um cloro aqui, outro cloro aqui um par com a ligação o cloro e vão fazer aqui as ligações vamos colocar os eletrões não ligantes do cloro aqui são as representações de luz e a forma de estrutura podemos aqui já dar a ideia que será uma geometria tetraédrica inclinando um pouco mais para baixo, mas não é obrigatório é importante saberem que Respondei correto que é tetraédrica. Geometria tetraédrica. Se ficou alguma dúvida neste vídeo deixem nos comentários. Entretanto fiquem com mais algum vídeo para irem estudando para o teste. Partilhem o vídeo com os vossos amigos que também estão a estudar.
E já sabem, até já estamos juntos.