Resumo: Teoria do Orbital Molecular

Teoria do Orbital Molecular

A teoria dos orbitais moleculares é um assunto abordado no estudo de Química Geral e é bastante utilizada para explicar as características e exceções das ligações moleculares.

Vamos estudar os principais tópicos relacionados aos orbitais moleculares: orbitais moleculares e ordem de ligação e teoria de bandas e dopagem.

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1. Orbitais Moleculares e Ordem de Ligação

a. Orbitais Moleculares

A teoria de Lewis é capaz de explicar aspectos muito importantes das ligações moleculares. No entanto, essa teoria não é capaz de explicar o paramagnetismo do gás $O_2$. A teoria dos orbitais moleculares é criada para explicar esse fenômeno.

Um orbital molecular é o comportamento da nuvem eletrônica de uma molécula, ou seja, é a união de orbitais atômicos através da sobreposição dos mesmos:

Após completar o diagrama com os elétrons dos orbitais atômicos é possível identificar:

$\blacktriangleright$ HOMO

Highest Occupied Molecular Orbital, como o nome diz, é o orbital molecular ocupado por um elétron com maior energia.

$\blacktriangleright$ LUMO

Lowest Unoccupied Molecular Orbital é o orbital molecular desocupado de menor energia.

b. Ordem de Ligação

A ordem de ligação é um cálculo matemático capaz de mostrar se determinada molécula pode existir em termos energéticos ou se ela é paramagnética ou diamagnética:

$OL= \dfrac{1}{2} \cdot (n° e^- ligantes - n° e^- antiligantes)$

Se $OL=0$ a molécula não existe.

2. Teoria de Banda e Dopagem

a. Teoria de Bandas

A teoria de bandas estuda as ligações metálicas. Pelo diagrama de Pauling é possível observar que um maior número de elétrons envolvidos da valência do átomo resulta na sobreposição de orbitais, chamada de banda: