[01. Atomística] [03. Ligações químicas] 02. Moléculas Flashcards
Geometria molecular: defina
- As geometrias moleculares são representações do arranjo espacial dos átomos em moléculas;
- Nela só se contam as nuvens das ligações.
VSEPR: o que é?
- É a teoria da repulsão dos pares de elétrons da camada de valência.
VSEPR: o que diz (3)?
- Descreve a repulsão entre os pares de elétrons na camada de valência, sejam eles ligantes ou pares isolados;
- Ela tenta prever a geometria da molécula com base
nessa repulsão, no sentido de que, espacialmente, as nuvens eletrônicas (domínios de elétrons) têm que estar o mais longe o possível uma do outra; - Assim, quanto maior o ângulo entre as nuvens, mais estável é a geometria.
Nuvem eletrônica: defina
- São regiões no espaço ocupadas por elétrons que desejam ficam o mais afastado possível um do outro;
- Pode ser:
+ Uma ligação simples;
+ Uma ligação dupla;
+ Uma ligação tripla; ou
+ Um par de elétrons não ligantes.
Nuvem eletrônica: o que representa?
- As nuvens eletrônicas representam o arranjo espacial de uma molécula, mas não necessariamente sua geometria.
Arranjo espacial: quais são (3)?
- Linear;
- Trigonal plano;
- Tetraédrico.
Arranjo linear: caracterize-o
- 2 nuvens eletrônicas;
- Ângulo de ligação de 180º;
- Hibridização sp;
- Ex.: CO2.
Arranjo trigonal plano: caracterize-o
- 3 nuvens eletrônicas;
- Ângulo de ligação de 120º;
- Hibridização sp2;
- Ex.: NO2-.
Arranjo tetraédrico: caracterize-o
- 4 nuvens eletrônicas;
- Ângulo de ligação de 109,5º;
- Hibridização sp3;
- Ex.: CH4.
Quais as geometrias possíveis para cada arranjo?
- Linear: só tem geometria linar;
- Trigonal plana: tem geometria trigonal plana e angular;
- Tetraédrica: tem geometria tetraédrica, piramidal e angular.
Arranjo trigonal plano: caracterize as suas geometrias
- Trigonal plana: 3 átomos ligantes;
- Angular: 2 átomos ligantes e 1 par de elétrons não ligantes.
Arranjo tetraédrico: caracterize as suas geometrias
- Tetraédrica: 4 átomos ligantes;
- Piramidal: 3 átomos ligantes e 1 par de elétrons não ligantes;
- Angular: 2 átomos ligantes e 2 pares de elétrons não ligantes.
Expansão da camada de valência: caracterize-a
- Há casos de elementos que podem fazer mais de quatro ligações, expandindo a camada de valência;
- Assim, temos de 5 a 6 nuvens eletrônicas circundando o átomo.
Octeto expandido: quais são os arranjos espaciais?
- Bipirâmide trigonal;
- Octaédrico.
Bipirâmide trigonal: caracterize-a
- 5 nuvens eletrônicas;
- Hibridização sp3d;
- Angulação:
+ 120º entre as três nuvens eletrônicas do mesmo plano; e
+ 90º entre as nuvens do plano e as que estão em cima e em baixo.
Octaédrica: caracterize-a
- 6 nuvens eletrônicas;
- Hibridização sp3d2;
- Angulação: 90º entre todas as nuvens eletrônicas.
Octeto expandido: Quais as geometrias possíveis para cada arranjo?
- Bipirâmide trigonal: bipirâmide trigonal (5 ligantes), gangorra (4 ligantes), T (3 ligantes) e linear (2 ligantes);
- Octaédrica: octaédrica (6 ligantes), pirâmide de base quadrada (5 ligantes), quadrado planar (4 ligantes).
Eletronegatividade: defina
- É a capacidade que um átomo tem de atrair para si o par eletrônico que ele compartilha com outro átomo em uma ligação covalente.
Fila de eletronegatividade: lista
- F>O>N>Cl>Br>I>S>C>P>H
Quem é o átomo central?
- É o átomo de um elemento químico que realiza a maior quantidade de ligações químicas. Geralmente, são átomos de elementos da família 4A, 5A e 6A.
Polaridade: caracterize uma molécula polar
- É aquela em que há polo positivo e negativo.
Polaridade: caracterize uma molécula apolar
- É aquela em que não há polos.
Polaridade: quando é apolar?
- Quando não possuir par de e- livres, se a quantidade de nuvens ao redor do átomo central for <b>=</b> à quantidade de átomos iguais ao redor do átomo central;
- Geometria linear;
- Elementos iguais, pois não há diferença de eletronegatividade.
Polaridade: quando é polar?
- Quando possuir par de e- livres ao redor do átomo central;
- Quando não possuir par de e- livres, se a quantidade de nuvens ao redor do átomo central for <b>!=</b> à quantidade de átomos iguais ao redor do átomo central;- Geometria angular.
Geometria molecular: qual a sua importância?
- A geometria molecular é o arranjo tridimensional dos átomos que afeta muitas de suas propriedades físicas e químicas tais como:
+ <b>Ponto de fusão</b>;
+ Ponto de <b>ebulição</b>;
+ A <b>densidade</b>; e
+ O <b>tipo de reações</b> nas quais as moléculas se envolvem.
Polaridade e miscibilidade: qual a relação
- Substâncias polares são miscíveis entre si, bem como as apolares são miscíveis entre si, ou seja, se misturam;
- Uma substância polar e uma apolar são imiscíveis, ou seja, não se misturam.
Forças interatômicas: quais são e quais as suas intensidades?
- Ligação iônica (mais forte);
- Ligação metálica (intermediária);
- Ligação covalente (mais fraca).
Forças intermoleculares: defina
- São forças entre as moléculas, que as mantém unidas.
Forças intermoleculares: o que é necessário para compreendê-las?
- Conhecer as ligações químicas;
- Conhecer a geometria molecular;
- Conhecer a polaridade das moléculas e íons.
Forças intermoleculares: qual o seu caráter?
- Eletrostático, pois positivo atrai negativo e vice-versa.
Forças intermoleculares: quais são?
- Dipolo induzido ou Forças de London ou de Vander Waals (entre moléculas apolares);
- Dipolo permanente ou dipolo-dipolo (entre moléculas polares);
- Ponte ou ligação de hidrogênio (HFON).
Dipolo induzido: caracterize-a (2)
- Acontece exclusivamente em moléculas apolares;
- Como não há polos permanentes, as interações eletrostáticas são muito fracas, e os dipolos aparecem apenas momentaneamente, induzidos por perturbações do meio.
Dipolo-dipolo: caracterize-a (4)
- Acontece com moléculas polares;
- O polo negativo de uma molécula interage com o polo positivo da molécula vizinha, e assim por diante;
- São mais fortes que as interações dipolo induzido;
- Aumentam de intensidade conforme o aumento da polaridade da molécula.
Ligações de hidrogênio: caracterize-a (3)
- Também conhecidas como pontes de hidrogênio;
- São interações que acontecem entre moléculas polares que tenham os átomos Flúor, Oxigênio ou Nitrogênio diretamente ligados à um átomo de H (H-FON);
- Também são interações dipolo-dipolo, mas recebem nome especial por serem as interações mais fortes dentre os tipos.
Ligação de hidrogênio: implicações (3)
- Formação das proteínas. Ligação entre as bases nitrogenadas;
- Desnaturação das proteínas. Rompimento das ligações entre as bases nitrogenadas;
- Tensão superficial da água.
Forças intermoleculares: qual a influência da temperatura (2)?
- Quanto maior a temperatura do sistema, ou seja, quanto mais energia as moléculas receberam, maior o seu grau de agitação;
- Esse movimento desordenado faz com que as interações intermoleculares sejam cada vez mais enfraquecidas com o aumento da temperatura.
Interações íon-dipolo: o que são (5)?
- Não são interações intermoleculares;
- Neste caso, temos uma molécula e um íon interagindo;
- São interações muito mais fortes do que as interações intermoleculares;
- Este tipo de interação é extremamente comum, e ocorrem quando dissolvemos sal em água, ionização de ácidos, dissociação de bases…
- Quando essas ocorrem em meio aquoso, chamamos o processo de solvatação.
Por que a temperatura de ebulição da água com sal é maior que a da água pura?
- Porque as ligações íon-dipolo (solvatação das moléculas de água com os íons do NaCl) são mais fortes que as ligações de hidrogênio (água);
- Dessa forma, é necessário fornecer mais energia para romper as ligações íon-dipolo.
Interações intermoleculares: que propriedades da matéria são impactadas (5)?
- Estado físico;
- Densidade;
- Volatilidade;
- Temperatura de ebulição e condeNsação;
- Solubilidade nos meios.
Interações intermoleculares: caracterize o seu impacto no estado físico (2)
- Interações intermoleculares fortes resultam em estados físicos condensados;
- Sólidos têm interações mais fortes que líquidos, que por sua vez têm interações mais fortes que os gases, nos quais elas são praticamente inexistentes.
Interações intermoleculares: caracterize o seu impacto na densidade (2)
- Em geral, quanto mais fortes as interações, maior a densidade da fase;
- Sólidos são mais densos que líquidos, que são mais densos que gases. Exceto para a água.
Interações intermoleculares: caracterize o seu impacto na volatilidade (2)
- Quanto mais fracas as interações intermoleculares, mais volátil é a substância;
- Atenção: essa propriedade também depende do peso molecular.
Interações intermoleculares: caracterize o seu impacto no pontos de fusão e ebulição (3)
- Se as massas das moléculas forem parecidas:
+ PF e PE: ligações de hidrogênio > molécula polar > molécula apolar. - Se as moléculas tiverem o mesmo tipo de força intermolecular:
+ Quanto maior a massa, maiores os PF e PE. - Se as moléculas tiverem o mesmo tipo de força intermolecular e mesma massa:
+ Quanto maior for a cadeia carbônica, maior os PF e PE.
Interações intermoleculares: caracterize o seu impacto na solubilidade nos meios (2)
- Polar interage com polar, e apolar interage com apolar;
- Por isso óleo não se mistura com água, por exemplo.
Quando a molécula não tem apenas um átomo central, o que fazer?
- Quando há molécula em que não há apenas um átomo central, mas mais moléculas que fazem muitas ligações, é necessário analisar esses átomos centrais, que geralmente são os elementos da família 4A, 5A e 6A;
- Serão encontradas:
+ Regiões polares → apresentam átomos de elementos químicos com elevada eletronegatividade. Ex.: O, N, F, …;
+ Regiões apolares → apresentam átomos de elementos químicos com baixa eletronegatividade. Ex.: H, C…
Regiões polares e regiões apolares: como aumentar?
- Para aumentar a região apolar, basta aumentar a quantidade de carbonos;
- Para aumentar a região polar, basta aumentar a quantidade de átomos eletronegativos.
