Resumo da Geometria Molecular

A geometria molecular é uma ciência que estuda a distribuição espacial dos átomos nas moléculas. Neste resumo da geometria molecular será possível entender como uma molécula pode assumir diferentes formas geométricas de acordo com os átomos que a formam. O formato geométrico é considerado um parâmetro essencial para prever a polaridade de uma molécula, de acordo com as suas ligações iônicas ou covalentes e de seus constituintes, como a eletronegatividade e os elétrons de valência.

A teoria da repulsão dos pares eletrônicos de valência explica como se determina a geometria de uma molécula, como é apresentado a seguir neste resumo da geometria molecular.

Resumo da Geometria Molecular: Teoria da Repulsão dos Pares Eletrônicos de Valência

Esta é a teoria mais usada atualmente e foi desenvolvida pelo cientista inglês Ronald James Gillespie, a partir dos estudos do modelo de ligação covalente. Segundo a teoria da repulsão dos pares eletrônicos de valência, os pares eletrônicos do átomo central se repelem ao se comportar como nuvens eletrônicas e tem a tendência de conservar a maior distância possível entre si para adquirir estabilidade. Porém, a força da repulsão não é capaz de desfazer a ligação entre os átomos, por isso há uma distância no ângulo criado entre eles.

As formas geométricas de uma molécula são determinadas a partir de alguns princípios:

– Número total de elétrons de valência, sendo necessário considerar a carga no caso de um íon;

– Definição do átomo central, normalmente aquele que possui o maior número de ligações possíveis e possui menos eletronegatividade;

– Número de elétrons de valência dos átomos ligantes;

– Número de elétrons não ligantes;

– Aplicação da Teoria da Repulsão dos Pares Eletrônicos de Valência.

Resumo da Geometria Molecular: Formas geométricas mais comuns de moléculas

As principais formas geométricas de moléculas são divididas basicamente nas categorias a seguir: geometria linear, geometria angular, geometria trigonal plana, geometria piramidal, geometria tetraédrica, geometria bipirâmide trigonal (também conhecida como bipirâmide triangular) e geometria octaédrica. Somente as geometrias linear, triangular e angular são planas e todas as outras são espaciais.

– Geometria Linear: A geometria linear ocorre em todas as moléculas que possuem dois átomos, também chamadas de moléculas biatômicas, ou em toda a molécula na qual existem, no máximo, duas nuvens eletrônicas na camada de valência do átomo central. O ângulo da geometria linear é de 180 graus. A molécula de gás carbônico (CO2) e a de ácido clorídrico (HCI) são exemplos de geometria linear.

– Geometria Trigonal Plana: A geometria trigonal plana pode ser observada em moléculas nas quais o átomo central possui três nuvens eletrônicas na sua camada de valência. As ligações químicas deste tipo de molécula formam um ângulo de 120 graus entre os átomos conectados ao átomo central. Quando duas nuvens eletrônicas forem de ligações químicas e a terceira nuvem for de elétrons não ligantes, a geometria da molécula é angular, também com um ângulo de 120 graus. A molécula de amônia (NH3) é um exemplo de geometria trigonal plana.

– Geometria Angular: A geometria angular é comum a moléculas nas quais o átomo central possui três ou quatro nuvens eletrônicas na sua camada de valência. Quando existem três nuvens, duas devem ser de ligações químicas e uma deve ser não ligante para formar um ângulo de 120 graus. No caso de quatro nuvens, duas precisam fazer as ligações químicas e duas não, para que seja possível formam um ângulo de aproximadamente 104,45 graus entre os átomos da molécula. Um exemplo de geometria angular é a molécula de água (H20).

– Geometria Tetraédrica: Na geometria tetraédrica, devem existir quatro nuvens eletrônicas na camada de valência do átomo central. Todas as quatro nuvens devem fazer ligações químicas para que o átomo central fique localizado no centro do tetraedro regular, com ângulo de aproximadamente 109 graus. Um exemplo tradicional da geometria tetraédrica é a da molécula de metano (CH4).

– Geometria Piramidal: A geometria piramidal pode ser verificada em moléculas nas quais o átomo central possui quatro nuvens eletrônicas na camada de valência, sendo que três destas nuvens fazem ligações químicas e a quarta não faz nenhuma ligação. Os três átomos conectados ao átomo central não ficam na mesma superfície e o ângulo formado é de 107 graus. Um exemplo da geometria piramidal é a molécula do amoníaco (NH3).

– Geometria Bipirâmide Trigonal ou Bipirâmide Triangular: No caso da geometria bipirâmide trigonal, a camada de valência do átomo central deve ter cinco nuvens eletrônicas. Todas as nuvens devem fazer ligações químicas, permitindo que o átomo central fique no centro de uma bipirâmide trigonal (união de dois tetraedros). O ângulo entre as ligações são de 90 graus e 120 graus. A molécula de pentacloreto de fósforo (PCl5) é um exemplo deste tipo de formação geométrica.