Quais são os principais preceitos que devem ser considerados para a TOM? Descreva o processo de combinação de orbitais atômicos para formação de orbitais moleculares. Como os princípios de simetria e conservação de energia determinam quais orbitais atômicos podem se combinar? Quais são as principais vantagens de utilizar a TOM para descrever moléculas como o O2, ao invés de utilizar a TLV?

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão pede. A pergunta está relacionada à Teoria dos Orbitais Moleculares (TOM), que é um conceito da química que ajuda a entender como os átomos se ligam para formar moléculas. Para resolver isso, vamos precisar entender os princípios básicos da TOM, como os orbitais atômicos se combinam para formar orbitais moleculares, e como a simetria e a conservação de energia influenciam essa combinação. Também vamos comparar a TOM com a Teoria da Ligação de Valência (TLV), especialmente para moléculas como o O2.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre os principais preceitos da TOM. A TOM considera que os orbitais atômicos dos átomos que formam a molécula se combinam para formar orbitais moleculares, que são orbitais distribuídos por toda a molécula. Esses orbitais moleculares podem ser ligantes (estabilizantes) ou antiligantes (desestabilizantes), dependendo de como os orbitais atômicos se sobrepõem.

Passo 3

Agora, vamos descrever como ocorre a combinação de orbitais atômicos para formar orbitais moleculares. Basicamente, os orbitais atômicos dos átomos participantes se juntam de maneira construtiva ou destrutiva. Quando se combinam de forma construtiva, a sobreposição resulta em um orbital molecular de menor energia (ligante). Já a combinação destrutiva leva a um orbital molecular de maior energia (antiligante). A regra da conservação de energia entra aqui, pois os orbitais formados devem respeitar a energia total do sistema.

Passo 4

Os princípios de simetria e conservação de energia são cruciais para determinar quais orbitais atômicos podem se combinar. Somente orbitais que possuem simetria compatível podem se sobrepor de forma eficaz. Além disso, a combinação deve seguir a conservação da energia, ou seja, a energia dos orbitais moleculares resultantes deve ser uma soma das energias dos orbitais atômicos que estão se combinando.

Passo 5

Por último, vamos ver as vantagens da TOM em relação à TLV, especialmente para moléculas como o O2. A TOM permite uma melhor explicação das propriedades magnéticas e espectrais das moléculas, algo que a TLV não explica tão bem. No caso do O2, a TOM consegue explicar por que essa molécula é paramagnética, ou seja, possui momentos magnéticos não cancelados, algo que a TLV não prevê adequadamente.

Resposta

Resumindo, a Teoria dos Orbitais Moleculares (TOM) utiliza a combinação de orbitais atômicos com base na simetria e conservação de energia para formar orbitais moleculares, explicando de maneira mais completa as propriedades das moléculas, como no caso do O2, onde a TOM oferece vantagens significativas sobre a Teoria da Ligação de Valência (TLV).

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