Universidade Estadual de Goiás 2022
A teoria dos orbitais moleculares (TOM) descreve as ligações covalentes em termos de orbitais moleculares (OM), que resultam da interação entre os orbitais atômicos (OA) dos átomos envolvidos na ligação e estão associados a moléculas como um todo. A diferença entre um orbital molecular e um orbital atômico é que este último está associado a somente um átomo.
ATKINS, Peter; JONES, Loretta. Princípios de Química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. Tradução: Ignez Caracelli et al. Bookman, 2001. (original: 1999).
Considerando que a TOM constitui uma maneira válida de entender a formação de ligações químicas, os elétrons de valência têm uma influência na estabilidade da molécula. Assim, na formação dos orbitais moleculares a partir dos orbitais atômicos envolvidos na obtenção de uma nova molécula, verifica se que:
quando dois orbitais moleculares se combinam para formar dois orbitais atômicos, a energia dos OA ligantes é sempre maior do que a dos OM.
a formação das ligações químicas em uma nova molécula acontece, inicialmente, nos OM antiligantes, que são menos energéticos que os OM ligantes.
em um orbital molecular sigma (ligante ou antiligante), a densidade eletrônica está concentrada acima e abaixo da linha que une os núcleos dos dois átomos envolvidos na ligação.
a TOM considera que os orbitais atômicos da camada de valência dos átomos que se ligam deixam de existir quando a molécula se forma, sendo substituídos por um novo conjunto de orbitais moleculares, que correspondem a novas distribuições da nuvem eletrônica.
quando dois orbitais atômicos se combinam para formar dois orbitais moleculares, a energia dos OM ligantes é sempre maior do que a dos OA, enquanto a energia do OM antiligante é menor.
Resolução
Resolução detalhada
De acordo com a Teoria dos Orbitais Moleculares (TOM), quando dois átomos se aproximam, seus orbitais atômicos (OA) de valência deixam de descrever eletrões restritos a cada núcleo e passam a dar origem a orbitais moleculares (OM), que pertencem à molécula inteira. Cada combinação linear de OA gera:
- um OM ligante (σ ou π), mais estável (menor energia) que os OA originais;
- um OM antiligante (σ* ou π*), menos estável (maior energia) que os OA originais.
A densidade eletrônica em OM σ concentra-se sobre o eixo internuclear (entre os núcleos), enquanto em OM π ela se localiza acima e abaixo desse eixo.
Por isso, entre as alternativas, apenas a opção D traduz corretamente o conceito central da TOM – os OA deixam de existir isoladamente e são substituídos por um novo conjunto de OM que descreve todo o sistema.
Dicas
Erros Comuns
Revisão de conceitos-chave
- Combinação linear de OA: cada par de OA compatíveis (mesma simetria e energia semelhante) gera dois OM.
- OM ligante: menor energia; aumento da densidade eletrônica entre os núcleos → estabiliza a molécula.
- OM antiligante: maior energia; possui um nó entre os núcleos → desestabiliza.
- Forma dos OM: σ (densidade sobre o eixo internuclear) e π (densidade acima/abaixo do eixo).
- Princípio fundamental: após a ligação, falamos em OM, não mais em OA individuais.
