Prévia do material em texto
165 Capítulo 9Geometria molecular e ligações químicas intermoleculares O que você pensa a respeito? Resolva em seu caderno Sondagem de concepções prévias Pare e situe-se! Texto introdutório ao capítulo Il u S TR A ç õ E S A d Il S O N S E c c O R ep ro d uç ão p ro ib id a. A rt . 1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . Qual é a explicação para a atuação das colas e outros materiais adesivos? Essa é, certamente, uma pergunta que deixa muitas pessoas intrigadas. A resposta, que veremos neste capítulo, tem a ver com as ligações intermoleculares. Vimos no capítulo anterior que os átomos frequentemente se unem, originando grande variedade de substâncias. A união entre os átomos pode ser iônica, covalente ou metálica. Também naquele capítulo, conhecemos as principais propriedades das substâncias em que há tais ligações, isto é, conhecemos as propriedades das substâncias iônicas, das moleculares e das metálicas. As substâncias moleculares, quando estão nos estados sólido ou líquido, apresen- tam as moléculas relativamente próximas (muito mais próximas do que quando estão no estado gasoso) e essa proximidade se deve às interações entre as moléculas, que as mantêm unidas. A união entre as moléculas, cientificamente denominada ligação intermolecular, é objeto de estudo neste capítulo. Conheceremos os diferentes tipos dessas ligações, como dependem da estrutura molecular e como influenciam o ponto de ebulição da substância. Antes, porém, de estudar essas ligações, precisaremos conhecer um pouco sobre a geometria molecular, conceito relacionado à distribuição espacial dos núcleos dos áto- mos que compõem a molécula. Empregando o conceito de eletronegatividade, também apresentado neste capítulo, conheceremos o que é uma ligação covalente polar e o que é uma ligação covalente apolar. A seguir, compreendidos os conceitos de geometria molecular e de polaridade de liga- ção, o estudante poderá aprender a distinção entre molécula polar e molécula apolar e estará, então, apto a conhecer as ligações intermoleculares. Na lista abaixo estão relacionados alguns termos e conceitos. Indique no seu caderno aqueles que você julga que estejam relacionados à imagem e justifique sua escolha. Discuta com seus colegas e apresente as conclusões ao professor. • ligações iônicas • ligações covalentes • ligações metálicas • geometria molecular • repulsão de pares de elétrons • ângulos de ligação 166 Il u S T R A ç õ E S d O S A u TO R E S R ep ro d uç ão p ro ib id a. A rt . 1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . 1 Geometria molecular 1.1 O que é geometria molecular? Quando átomos de não metais se unem, eles o fazem por meio de uma ou mais ligações covalentes (capítulo 8). Como consequência dessa união, surgem as moléculas com dois ou mais átomos. A geometria molecular descreve como os núcleos dos átomos que constituem a molécula estão posicionados uns em relação aos outros. As geometrias moleculares mais importantes, que serão objeto de nosso estudo neste capítulo, são mostradas a seguir. Nesses modelos cada bolinha representa um átomo e cada vareta representa uma ou mais ligações covalentes. Linear Linear Trigonal plana Tetraédrica Piramidal Angular Por meio de técnicas avançadas, os químicos determinaram a geometria de várias moléculas. Alguns exemplos são: • HC, — linear • CH4 — tetraédrica • CO2 — linear • NH3 — piramidal • CH2O — trigonal plana • H2O — angular • SO2 — angular Como podemos prever a geometria de uma molécula? Existe um método relativamente moderno, elaborado pelos químicos ingleses Nevil Sidgwick e Herbert Powell e aperfeiçoado e divulgado pelo canadense Ronald Gillespie. Trata-se do modelo da repulsão dos pares eletrônicos da camada de valência (às vezes abreviado pela sigla de origem inglesa VSEPR, de valence-shell electron-pair repulsion). 1.2 Modelo da repulsão dos pares eletrônicos da camada de valência (VSEPR) Imagine que enchêssemos dois balões de gás (“bexigas” usadas em festas infantis), os amar- rássemos pela boca e os soltássemos sobre o chão. Em que disposição geométrica eles iriam cair? E se repetíssemos esse procedimento usando três e quatro balões?