Moléculas na Troposfera
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11
Moléculas na Troposfera
2N
2O
4CH
OH2
3NH
2CO
2H
Parâmetros de
Ligação
22
Porque será que os átomos estabelecem ligações entre si e formam moléculas?
33
Gráfico da variação da energia potencial eléctrica em função da distância de dois átomos de hidrogénio
44
1 electrão1 protão
Forças Eléctricas
Forças Atractivas Forças Repulsivas
55
Forças eléctricas
Forças atractivas Forças repulsivas
entre cargas positivas e negativas (interacção
núcleo-electrão), que tendem a aproximar os dois átomos;
entre cargas do mesmo sinal (interacção electrão-electrão e núcleo-núcleo), que tendem
a afastar os dois átomos;
66
Energia de ligação
É a energia libertada quando se forma uma mole de moléculas a partir de átomos isolados e no estado gasoso.
É um parâmetro importante, na informação que nos dá sobre a estabilidade da molécula.
Quanto maior o valor da energia de ligação mais estável é essa ligação.
77
Valores de energia de ligação
MoléculaMolécula Energia de ligação (kJ/mol)
347
620
812C C
C C
C C
88
Comprimento de ligação
É a distância média entre os núcleos de dois átomos ligados na posição de maior estabilidade.
Este é um valor médio, pois a molécula não é uma entidade rígida, mas sim uma estrutura que é capaz de vibrar no espaço.
99
Valores de comprimento de ligação
MoléculaMolécula Comprimento de ligação (pm)Comprimento de ligação (pm)
154154
133133
120120C C
C C
C C
1010
Variação destes dois parâmetros:
Ligação covalente simples – ordem um
Ligação covalente dupla – ordem dois
Ligação covalente tripla – ordem três
1111
Molécula Energia de ligação (kJ/mol)
Comprimento de ligação (pm)
347 154
620 133
812 120
Quando a ordem de ligação aumenta, a energia de ligação também aumenta, pois há mais electrões a serem partilhados.
Quando a ordem de ligação aumenta, o comprimento de ligação diminui, pois como há mais electrões a serem partilhados, os átomos aproximam-se mais, tornando a ligação mais forte.
C C
C C
C C
1212
Maior ordem de ligação
Menor reactividade
Maior energia de ligação
Menor comprimento de ligação
Maior estabilidade da molécula
1313
Geometria molecular
É o arranjo espacial dos átomos que constituem a molécula de modo a minimizar as repulsões.
Ângulo de ligação
Menor ângulo formado pelos dois segmentos de recta que passam pelo centro do núcleo de um átomo central e pelos centros dos núcleos de dois átomos a ele ligados.
1414
Átomo central Átomo central do grupo 14do grupo 14
Átomo central Átomo central do grupo 15do grupo 15
Átomo central Átomo central do grupo 16do grupo 16
MoléculaMoléculaÂngulo de Ângulo de ligação ligação
(H – X – (H – X – H) H)
MoléculMoléculaa
Ângulo de Ângulo de ligação ligação
(H – X – H) (H – X – H) MoléculMolécul
aa
Ângulo de Ângulo de ligação ligação
(H – X – H) (H – X – H)
CHCH44 109,5º109,5º NHNH33 107,5º107,5º HH22OO 104,5º104,5º
SiHSiH44 109,5º109,5º PHPH33 93,6º93,6º HH22SS 92,4º92,4º
GeHGeH44 109,5º109,5º AsHAsH33 91,8º91,8º HH22SeSe 91,0º91,0º
Moléculas semelhantes com átomos centrais do mesmo grupo da tabela periódica
1515
Diferentes tipos de geometria molecular
XY Geometria linear O2, N2, H2, HF,…
Átomo central não tem electrões não ligantes
CO2 ângulo de ligação ≈180º
Átomo central tem electrões não ligantes
H2O ângulo de ligação ≈ 104,5º
AX2
Geometria linear
Geometria angular
1616
Átomo central não tem electrões não ligantes
BF3 ângulo de ligação ≈120º
Átomo central tem electrões não ligantes
NH3 ângulo de ligação ≈ 106,5º
AX3
Geometria triangular plana
GeometriaPiramidal trigonal
AX4Geometria tetraédrica
CH4 ângulo de ligação de ≈ 109,5º
Átomo central não tem electrões não ligantes