LIGAÇÕES QUIMICAS

SÍNTESE SOBRE LIGAÇÕES QUÍMICAS

O meio material ao nosso redor, com suas formas, propriedades e valores, reflete a enorme variedade de maneiras como os átomos se ligam para formar compostos. Por isso, as ligações químicas representam um assunto de fundamental importância, e seu conhecimento é essencial para um melhor entendimento das transformações que ocorrem em nosso mundo. Algumas substâncias, como as que compõem os alimentos e combustíveis, fornecem energia mediante a quebra e a formação de ligações químicas; outras interagem dando origem a novos compostos ou facilitam a dissolução de resíduos em um meio fluido (solventes, detergentes). Desse modo, a dinâmica das ligações químicas acaba regendo a nossa vida.

As ligações químicas representam um assunto de fundamental importância, e seu conhecimento é essencial para um melhor entendimento das transformações que ocorrem em nosso mundo.

A natureza da ligação química é revelada a partir da estrutura eletrônica dos átomos, mostrando como esta afeta as propriedades macroscópicas das substâncias. Os três tipos mais comuns de ligações químicas, consideradas fortes e que estão presentes na maioria das moléculas (ligação iônica, ligação covalente e ligação metálica).

As ligações químicas são uniões estabelecidas entre átomos para formarem as moléculas, que constituem a estrutura básica de uma substância ou composto. Na Natureza existem aproximadamente uma centena de elementos químicos. Os átomos destes elementos químicos ao se unirem formam a grande diversidade de substâncias químicas.

Para exemplificar podemos citar o alfabeto em que podemos juntar as letras para formar as palavras. Os átomos, comparando, seriam as letras e, as moléculas seriam as palavras. Assim como na escrita, a união estabelecida entre átomos não ocorre de qualquer forma, deve haver condições apropriadas para que a ligação entre os átomos ocorra, tais como: afinidade, contato, energia etc. As ligações químicas podem ocorrer através da doação e recepção de elétrons entre os átomos (ligação iônica). Como exemplo NaCl (cloreto de sódio). Compostos iônicos conduzem electricidade no estado líquido ou dissolvido. Eles normalmente têm um alto ponto de fusão e alto ponto de ebulição. Outro tipo de ligações químicas ocorre através do compartilhamento de elétrons: a ligação covalente. Como exemplo H2O (água).

Existe também a ligação metálica onde os elétrons das últimas camadas dos átomos do metal saltam e passam a se movimentar livremente entre os átomos criando uma força de atração entre os átomos do metal, neste caso, não há perda de elétrons.

São as ligações entre átomos. Os átomos ligam-se uns aos outros e formam as moléculas. Essas diferentes composições formam os compostos químicos.

Um núcleo — que é toda a massa do átomo (A) e é constituído de:

 Prótons (constituídos de partículas carregadas positivamente)

 Neutrons (constituídos de partículas eletricamente neutras)

 Elétrons - que giram em torno do núcleo (eletrosfera) em órbitas específicas e são constituídos de partículas carregadas negativamente.

Na maioria dos casos, o número de elétrons e prótons em um átomo é o mesmo, tornando o átomo de carga neutra. Os nêutrons são neutros. Seu propósito no núcleo é manter os prótons unidos. Em função de todos os prótons terem a mesma carga e naturalmente repelirem um ao outro, os nêutrons servem de "cola" para manter os prótons firmemente ligados ao núcleo.

Ligação Covalente

Praticamente todos os ametais da tabela periódica estabelecem entre si ligações onde há compartilhamento de elétrons, ou seja, o par ou pares eletrônicos compartilhados fazem parte, quase que simultaneamente, das eletrosferas dos participantes da ligação.

Alguns compostos como CO2, F2, H2 e AlCl3, são exemplos de espécies de maior caráter covalente, assim, tomando o dióxido de carbono, os dois átomos de oxigênio (com 6 elétrons de valência) adquirem mais 2 elétrons do carbono (com 4 de valência) e completam o octeto. Da mesma forma, como o carbono compartilha 4 pares com cada átomo de oxigênio (portanto, 8 elétrons) também adquire condição de octeto completo.

Nas ligações covalentes, como também nas iônicas, os elétrons participantes localizam-se na camada mais externa, sendo chamados então de elétrons de valência. De acordo com a regra do octeto, o número de elétrons de valência para um átomo estável (contando os compartilhados na ligação) deve ser igual a 8 ou 2 (quando o átomo assemelha-se ao gás nobre hélio) – embora hajam diversos casos em que essa regra não é válida.

As ligações por compartilhamento de elétrons, inclusive as covalentes coordenadas, são sistematicamente mais fracas que as do tipo eletrostática (ligações iônicas) e metálica, logo, necessitam de menor quantidade de energia para serem rompidas. Entretanto, de acordo com o tipo de interação intermolecular, compostos covalentes frequentemente são visto sob estado sólido (iodo, diamante, sílica), alguns com ponto de fusão extremamente elevado.

Apesar desse tipo de interação intramolecular ocorrer apenas entre átomos neutros (sem atração de íons), deve ser observado que, em caso de clivagem da ligação, é bem provável que os envolvidos adquiram carga elétrica. A regra é bem simples: com a quebra de ligação covalente entre dois átomos, haverá provável transferência de elétrons para o que apresentar maior eletronegatividade. Caso isso não ocorra, para dois átomos diferentes, ter-se-á um radical (átomo com elétrons desemparelhados).

As ligações simples, dupla e tripa verificaram que ligações covalentes simples são originadas pelo encontro frontal de orbitais s e/ou p: constituindo o tipo sigma (σ). Ao passo que as ligações duplas e triplas possuem uma do tipo sigma e outra(s) do tipo Pi (π).

As do tipo Pi são decorrentes da interação de orbitais s e/ou p orientados perpendicularmente ao eixo z:

As ligações Pi são mais fracas que a sigma porque apresentam uma interpenetração menos intensa, assim, necessitam de menos energia para serem rompidas.

Outro fato a ser observado é que numa ligação tripla, a energia necessária para romper todas as constituintes não é 3 vezes maior que a necessária