LIGAÇÃO COVALENTE: TEORIA DOS ORBITAIS MOLECULARES

(TOM)

Robert Mulliken:

Prêmio Nobel em Química 1966 Friedrich Hund

TOM de Mulliken – Hund

TEORIA DOS ORBITAIS MOLECULARES (OM)

COMBINAÇÃO LINEAR DOS ORBITAIS ATÔMICOS (CLOA) DOS ÁTOMOS QUE

FORMAM A LIGAÇÃO

FORMAÇÃO DE ORBITAIS MOLECULARES

Combinação Linear dos Orbitais Atômicos s

Duas Possibilidades de Combinação

Diagrama de Energia para os Orbitas Moleculares s

OA 1s OA 1s

Orbitais Moleculares

Energia

Diagrama de Orbitais Moleculares para a Molécula de H2

OA 1s OA 1s

Orbitais Moleculares

Energia

Combinação Linear dos Orbitais Atômicos p

A: Formação de Ligações σ

Combinação Linear dos Orbitais Atômicos p

A: Formação de Ligações π

Ordem de Ligação (OL):

2

ligantes-anti orbitais elétrons de º - ligantes orbitais elétrons de º nnOL =

Diagrama de Energia para os Orbitais Moleculares p

2p 2p

ππππx ππππy

σσσσ2p

ππππ*x ππππ

*y

σσσσ*2p

2p 2p

ππππx ππππy

σσσσ2p

ππππ*x ππππ

*y

σσσσ*2p

Boro/Carbono/Nitrogênio

Energia

2p 2p

ππππx ππππy

σσσσ2p

ππππ*x ππππ

*y

σσσσ*2p

Diagrama de Energia para os Orbitas Moleculares p

Oxigênio/Fluor/Neônio

Energia

ππππ*x ππππ

*y

σσσσ*2p ππππ

*yππππ

*x

σσσσ*2p

Achtung!!!

Attenzione!!!

Caution!!!

Ordem de Energia dos Orbitais Anti-Ligantes

X

Exemplos OM:

H2

He2

Li2

Be2

B2

C2

N2

O2

F2

Exemplos OM:

Moléculas diatômicas hetero-atômicas:

NO

OXIGÊNIO E EVOLUÇÃO

Vida a cerca de 1,8 bilhões de anos atrás

Organismos unicelulares

Anaeróbicos Fermentação

fotossíntese

CO2 + H2O CH2O + O2

respiração

Fotossíntese x Respiração

Conseqüências do Surgimento do Oxigênio

I- Formação de Ozônio

RADIAÇÃO UV

O3 - Filtro UV

II- Energética Metabólica

Processo Kcal.mol- 1

Fermentação da Glicose 50

Oxidação da Sacarose 686

ESPÉCIES ATIVAS DE OXIGÊNIO

Íon Superóxido: O2-

-Artrite

-Mal de Alzheimer

-Processo de Envelhecimento

Reação de Desproporciomamento: Enzima Superóxido Dismutase (SOD)

22 O2- + 2 H+ H2O2 + O2

Cu(II)

N

NH

NH

N

His-44

NH N

His-118

H2O

His-46

N N-

Zn(II)

O-

C

O

Asp-81

N

N His-78

HN

N His-69

His-61

Sítio Ativo da Enzima Superóxido-Dismutase

Íon Peróxido: O22-

Reação de Desproporciomamento:

Enzima Catalase

2

2 H2O2 H2O + O2

Radical Hidroxil: .OH

-forte Oxidante

-Ataca lipídeos e proteínas na membrana celular

-Clivagem do DNA (ataque à ribose)

Formação de .OH no organismo:

Fe(II) + H2O2 Fe(III) + OH- + .OH

O2- + H2O2 O2 + .OH + OH-

NO + O2- ONO2

- NO2 + .OHH+