ÁREA: Química Inorgânica
TÍTULO: Estudo de Hibridização de Moléculas que Possuem o Nitrogênio (N) como átomo Central
AUTORES: FELIPE, A. (UFRN) ; SILVA, A.O. (UFRN ) ; LIMA, E. C. A. (UFRN)
RESUMO: Em 1931, Linus Pauling, sugeriu um método denominado hibridização. Este tem sido um objeto de controvérsia quando considerado como uma teoria de ligação, porém é um instrumento bastante eficiente para se obter o resultado desejado.Este trabalho visa demonstrar de forma simples e concreta as mais diversas hibridizações existentes em moléculas que contenham como elemento central o nitrogênio.Para tais demonstrações foram utilizados métodos simples de cálculos de parâmetros de hibridização e percentuais de orbitais s e p, com os quais determinou-se valores variados para cada molécula, segundo sua estrutura, e concluiu-se que as %s e %p na formação de um híbrido depende do ângulo de ligação entre os átomos de uma molécula.
PALAVRAS CHAVES: hibridização, nitrogênio
INTRODUÇÃO: As hibridizações mais comuns que envolvem orbitais do tipo s e p, são aquelas em que os ângulos ânguloij (90º =< ânguloij =< 180º) entre os híbridos valem 180º, 120º e 109º28'. Nestas situações, as repulsões entre os pares de elétrons ficam bastante minimizadas já que os orbitais híbridos i,j são equivalentes. No entanto, em alguns compostos, os ângulos de ligação se afastam um pouco dos acima citados, implicando com isto, uma hibridização "um pouco diferente" das corriqueiramente conhecidas (sp, sp2, sp3).
Este trabalho objetiva mostrar esses tipos diferentes hibrizações e observar as propriedades químicas dos compostos a partir dos índices de hibridização. Sendo esta uma ferramenta de extrema importância no estudo das propriedades do compostos químicos.
MATERIAL E MÉTODOS: Os métodos utilizados para o cálculo dos índices de hibridização foram calculados através da equação (I) e os percentuais de s e p na equação (III) e (IV)
Nos casos comuns de hibridização envolvendo orbitais s e p, temos[01]:
1 + lâmbidai.lâmbidaj.cossenoânguloij = 0 (I)
onde lâmbidai e lâmbidaj são parâmetros que determinam as porcentagens relativas de s e p, e ângulo; é o ângulo formado pela ligação entre as espécies químicas e temos a relação 90º=< ângoloij =< 180º. Quando i = j obtemos:
1 + índice de hibridização.cossenoângulo = 0 (II)
As porcentagens de s e p são calculadas de acordo com as relações:
%s no híbrido = (1/1+índice de hibridização) x 100% = (cossenoângulo/cossenoângulo-1) x 100% (III);
%p no híbrido = (índice de hibridização / 1 + índice de hibridização) x 100% = 1 / cossenoângulo-1)100% (IV)
índice de hibridização pode então ser definido como:
índice de hibridização = (%p no híbrido) / (%s no híbrido)
Com o uso destas equações e com base nos ângulos de ligações determinou-se os percentuais dos orbitais s e p, o parâmetro de hibridização e a hibridização das moléculas NH3, NH4+, NF3, FNO, ClNO e BrNO.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A tabela a seguir exibe os parâmetros de hibridização desses compostos.
Tabela 01 – ângulos de ligação, percentuais de orbitais s e p, parâmetros de hibridização e hibridização das moléculas em estudo.
Observamos a partir dos dados da tabela que a medida que o ângulo entre as ligações diminui, a %p no híbrido aumenta e a %s diminui. Isso fica bem determinado devido a mudança de átomos substituintes nas moléculas citadas na tabela 1, o que influencia na distribuição espacial das moléculas devido as diferentes repulsões eletrônicas de cada átomo substituinte.
CONCLUSÕES: Percebemos que a %s e %p na formação do híbrido é determinante no estabelecimento de várias propriedades físico-químicas das moléculas e das espécies químicas em geral.
AGRADECIMENTOS: Ao programa de monitoria da UFRN
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: 01 - Araújo, R.C.M.U.; Nascimento, A.B. and Vicentini, G. (e referências internas) – ACIESP n\'ba. 73, 1990, 1-22.
02 - Chambers, C. and Holliday, A. K.; Madern Inorganic Chemistry; Ed. Butterworth & Co. Publishers; England; 1975.
