Química Básica - Estrutura - Departamento de Química ...

Fig. 24 - Forças exercidas por um elétron sobre os núcleos de H (A e B) no
sistema H2 + . (a) o elétron exerce forças que separam os núcleos (b) as componentes das
forças elétron-núcleo na direção do eixo internuclear tendem a aproximar os núcleos.
Por outro lado, quando o elétron se encontra na região entre os dois núcleos
(região internuclear) as componentes das forças de atração na direção do eixo
internuclear tendem, ao contrário do caso anterior, a aproximar os núcleos. Logo,
sempre que o elétron estiver nessa região ele exercerá forças sobre os núcleos
que favorecem a formação da ligação. Neste caso, diz-se que o elétron se
encontra em uma região ligante, ou seja, em um orbital molecular ligante (σ).
A questão que se coloca agora é saber até que ponto os núcleos podem se
aproximar quando o elétron se encontra na região internuclear. Ou seja, quando a
ligação química será finalmente formada.
Em primeiro lugar, é importante perceber fisicamente que os núcleos só vão
parar de se aproximar no momento em que as componentes das forças de atração
(elétron-núcleo) no eixo internuclear se equilibram com as forças de repulsão
núcleo-núcleo (Fig. 24.b). Neste ponto, o sistema (H2 + ) atinge o equilíbrio e a
ligação química é finalmente estabelecida. Contudo, não é possível encontrar, por
exemplo, a distância internuclear em que esse equilíbrio ocorre usando somente
as equações da física clássica (lei de Coulomb e energia potencial coulômbica).
Isto porque não sabemos exatamente quais as posições – nem principalmente as
trajetórias exatas – dos elétrons. Para resolver esse problema é necessário
recorrer à Mecânica Quântica, cujo tratamento será descrito a seguir.
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