A geometria tridimensional das moléculas é determinada pela orientação relativa de suas ligações covalentes. Em 1957 o químico Ron Gillespie, baseando-se em trabalhos prévios de Nyholm, criou uma ferramenta muito simples para prever a geometria das moléculas.
A teoria recebeu o nome de Teoria de Repulsão dos Pares Eletrônicos de Valência (TRPEV) e se baseia em um simples argumento de que os grupos de elétrons se repelem uns com os outros e a forma adotada pela molécula será aquela em que a repulsão dos grupos eletrônicos seja mínimo.
Para prevermos a geometria de uma molécula, necessitamos conhecer somente quantos pares de elétrons estão associados ao átomo central para o qual devemos escrever a fórmula de Lewis da molécula. Logo, nos perguntamos como os pares de elétrons se distribuem espacialmente de modo que a repulsão seja entre eles a mínima?
É importante recordar que a geometria molecular estará determinada pela distribuição espacial dos pares de elétrons das ligações presentes e também pelos pares não-ligantes que estiverem em torno do átomo central, pois exercerão repulsão sobre as ligações, alterando o ângulo das mesmas.
Em resumo, segue o que descreve a teoria de Gillespie:
1. A estrutura das moléculas é determinada pelas repulsões entre todos os pares de elétrons presentes na camada de valência;
2. Um par isolado de elétrons ocupa mais espaço em torno do átomo central do que um par de elétrons ligante, já que o par isolado é atraído por apenas e o par ligante é atraído por dois núcleos. Pode-se inferir que a repulsão entre dois pares isolados é maior que a repulsão de um par isolado e um par de elétrons ligantes, que por sua vez é maior que a repulsão entre dois pares de elétrons ligantes. Assim a presença pares de elétrons isolados provoca distorções nos ângulos de ligação da molécula. Se o ângulo entre o par isolado no átomo central e um par ligante aumentar, os ângulos de ligação observados entre os átomos deve diminuir.
3. A magnitude das repulsões entre os pares de elétrons ligantes depende da diferença de eletronegatividades entre o átomo central e os demais átomos.
4. Ligações duplas repelem-se mais intensamente que ligações simples, e ligações triplas provocam maior repulsão do que ligações duplas.
Exemplo 1: Qual a geometria da molécula SO2?
Em geral o átomo que se apresenta em menor número numa molécula corresponde ao átomo central.
Impulsivamente poderíamos esperar que ela fosse linear, pois tem uma forma muito parecida com o CO2, mas será que essa idéia está correta?
Passemos a estrutura de Lewis para essa molécula a fim de identificar quantos e quais os tipos de elétrons que dispomos.
16S è 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 à 6 elétrons de valência
8O è 1s2 2s2 2p4 à 6 elétrons de valência
Na representação de Lewis não há necessidade alguma de ser indicada a geometria correta, a disposição dos átomos pode ser feita de qualquer forma, desde que estejam fazendo as ligações apropriadas.
Podemos observar para essa estrutura de Lewis que o enxofre faz ligações com dois átomos de oxigênios distintos e possui ainda um par de elétrons livres. Têm-se então neste caso pares de elétrons que participam das ligações (os Pares Compartilhados) e temos também um par de elétrons livre (um Par Isolado).
Como sabemos um elétron não pode estar em qualquer região em torno do núcleo do átomo. Ele poderá estar apenas onde houver um orbital que possa contê-lo, assim devemos ressaltar a seguinte informação: OS ELÉTRONS FAZEM PARTE DA MOLÉCULA E PORTANTO DEVEM OCUPAR ALGUM ESPAÇO EM VOLTA DO ÁTOMO CENTRAL.
Em outras palavras, assim como os átomos de oxigênio ocupam um determinado espaço em volta do átomo central (S), o par isolado (PI) também deverá ocupar uma região espacial em torno do enxofre. Pensando assim podemos prever que serão necessárias três posições, em volta de S, para alocar dois átomos de oxigênio e um par isolado.
Vale ressaltar que devemos nos preocupar com quantas posições devemos dispor, neste caso são três, e não quantas ligações estão se formando. Isto é, o fato de haver duplas ligações sendo estabelecidas entre o enxofre e o oxigênio não requer que seja alocado um número maior de posições em torno de S.
Sendo assim, a melhor geometria é derivada da trigonal planar (3 posições), onde uma das posições é ocupada por um par isolado.
Este modelo prevê, ainda, que nas moléculas que apresentam Pares de elétrons Isolados (PI), haverá, necessariamente, uma força de repulsão maior. Desta forma espera-se a seguinte ordem de intensidade de repulsão causado por interações em ângulos de 90o entre os elétrons:
PI - PI >> PI - PC > PC - PC
onde PI = Par de elétrons Isolados
PC = Par de elétrons Compartilhados.
Por esse motivo o ângulo formado entre as duas ligações na molécula de SO2, deverá ser menor que 120o, visto que a presença de um par isolado provoca uma deformação na geometria regular, visto que a repulsão PI-PC faz com que o ângulo entre o Par Isolado e os Pares Compartilhados sejam um pouco maiores que 120o.
Assim, a maioria das moléculas que apresentam par(es) de elétrons isolado(s) não terão uma geometria regular, apresentando sempre uma certa deformação, que pode ser identificado como uma alteração nos ângulos formados entre as suas ligações.
Pelo mesmo raciocínio podemos prever a geometria para outras moléculas cujo átomo central apresente, após ligar-se a outros átomos, um número de pares de elétrons na camada de valência maior que três.
- Quatro grupos de elétrons na camada de valência
Se um átomo possuir quatro pares de elétrons na sua camada de valência, o arranjo que produz repulsões mínimas é o tretraédrico. Acabamos de ver que quando há três pares de elétrons (ou grupos de elétrons) na camada de valência de um átomo central podem ocorrer duas possíveis formas moleculares, dependendo se há um ou nenhum par isolado. Para as moléculas nas quais o átomo central possui quatro pares na sua camada de valência há três formas moleculares possíveis – TODAS ELAS DERIVAM DO ARRANJO TETRAÉDRICO
Vale lembrar novamente que a presença de pares isolados provocam uma deformação na geometria regular, assim tanto no caso das moléculas de NH3 quanto na de H2O os ângulos formados entre as ligações serão necessariamente menores que os ângulos observados para a molécula de CH4 (regular). Essa distorção é causada uma vez que a intensidade das forças de repulsão entre os pares isolados e os pares compartilhados serão bem mais acentuadas, fazendo com que haja um afastamento maior entre PI-PC e PI-PI.
Na pagina abaixo tem exemplos ilustrados dessas formulas
Boa sorte e bom estudo
bjos
2006-12-25 14:40:44
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answer #1
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answered by gabizinha fdj 3
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é simples, os eletrons tem cargas negativas, sendo cargas iguais há repulsao, eles se repelem...............é o mesmo principio dos imas, se vc pega dois polos negativos ou positivos, eles se repelem
2006-12-27 11:26:06
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answer #2
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answered by Scully 4
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Tem a ver com a geometria da molécula. Foi desenvolvida na década de 60 do século XX e diz: "Os pares de elétrons ao redor do átomo central distribuem-se no espaço de tal forma que a repulsão entre eles é a menor possível, garantindo maior estabilidade." O átomo central é o que faz o maior número de ligações. Para entender melhor esse processo, veja o exemplo da molécula de água, os átomos de hidrogênio que estão dispostos daquela forma na molécula foi porque houve uma força de repulsão entre os hidrogênios, por causa de sua polaridade +, sendo a água uma substância polar. Essa teoria explica a geometria molecular. É importante salientar que isso ocorre para que haja maior estabilidade.
2006-12-29 12:22:10
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answer #3
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answered by Natasha 6
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Sem dar muitas voltas:
A gente sabe que o elétron tem carga negativa. Sabemos também que negativo com negativo se afastam. A TROE(Teoria de Repulção dos Orbitais Eletrônicos) é quem especifica a distância de um elétron para o outro, já que cargas iguais se repelem. Daí vem a classificação quanto a geometria molecular, que indica onde ficam as arestas(elétrons) da forma geométrica. É uma coisa simples, mas que a partir desse conhecimento podemos afirmar outras propriedades da molécula, como a sua polaridade.
Valeu!
2006-12-26 12:40:51
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answer #4
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answered by Xará 2
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Os elétrons tem carga elétrica negativa, logo quando eles estão emparelhados, seria de se esperar que houvesse repulsão, no entanto a teoria explica da seguinte forma para que não haja repulsão:
quando dois elétrons estão emparelhados, um deles gira no sentido horário e o outro no sentido anti-horário, ocorrendo desta maneira uma atração pelo efeito eletromagnético.
2006-12-26 10:24:08
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answer #5
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answered by Anonymous
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