Explique em termos da teoria da ligação de valência, a razão de os orbitais atômicos envolvidos nas ligações determinarem a geometria em torno do átomo central da molécula.

Passo 1

Beleza, vamos começar resumindo o que a questão pede. Queremos entender, usando a teoria da ligação de valência, por que os orbitais atômicos que participam das ligações químicas determinam a forma ao redor do átomo central numa molécula. Para resolver isso, vamos precisar saber o que são orbitais atômicos, como eles se combinam para formar ligações e como essa combinação influencia a geometria molecular.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre orbitais atômicos. Eles são regiões ao redor do núcleo do átomo onde os elétrons têm maior probabilidade de estar. Cada orbital tem uma forma específica, como esférico (s), em forma de halteres §, entre outros. Essas formas determinam como os elétrons estão distribuídos no espaço ao redor do átomo.

Passo 3

Na teoria da ligação de valência, as ligações químicas são formadas pela sobreposição desses orbitais atômicos de átomos diferentes. Quando dois orbitais se sobrepõem de forma eficiente, os elétrons podem se compartilhar entre os átomos, formando uma ligação mais forte e estável.

Passo 4

A geometria da molécula é influenciada pela orientação desses orbitais no espaço. Os orbitais tendem a se arranjar de maneira que minimizem a repulsão entre os pares de elétrons. Isso significa que eles vão se posicionar o mais afastados possível um do outro para reduzir as forças de repulsão.

Passo 5

Por exemplo, na molécula de água (H₂O), o átomo de oxigênio usa seus orbitais para formar ligações com os átomos de hidrogênio. Esses orbitais se organizam de forma que os ângulos entre as ligações sejam de aproximadamente 104,5 graus, resultando na forma angular ou “dobrada” da molécula.

Resposta

Então, pela teoria da ligação de valência, os orbitais atômicos que participam das ligações químicas determinam a geometria ao redor do átomo central porque eles se organizam no espaço de maneira a minimizar a repulsão entre os elétrons, estabelecendo assim a forma característica da molécula.

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