#Química - Volume 1 (2016) - Martha Reis
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#Química - Volume 1 (2016) - Martha Reis

g.avdcupoje
01.09.2018 Views

2 Compartilhamento de elétrons Dois átomos com alta eletronegatividade estabelecem uma ligação química compartilhando seus elétrons mais externos (de valência). O compartilhamento de pares de elétrons de valência é o que caracteriza a chamada ligação covalente. Esquema da ligação covalente: átomo com alta eletronegatividade 1 átomo com alta eletronegatividade compartilhamento de elétrons de valência moléculas ou macromoléculas substância covalente simples ou composta Observe que os átomos estabelecem ligações químicas para adquirir estabilidade, ou seja, um estado de menor energia possível. No Capítulo 4 (página 95) vimos um primeiro conceito de molécula, proposto por Amedeo Avogadro: Molécula é a menor partícula de uma substância capaz de existir isoladamente, e átomos representam a menor quantidade de um elemento químico encontrado nas moléculas de diferentes substâncias. A descoberta dos elétrons e os estudos de Walther Kossel, Gilbert Newton Lewis e Linus Pauling sobre ligações químicas levaram a uma evolução desse conceito. Atualmente, podemos definir: Moléculas são estruturas de massa molar conhecida formadas por um número relativamente pequeno e determinado de átomos (de mesmo elemento ou não) ligados entre si pelo compa rtilhamento de elétrons de valência. Macromoléculas são estruturas de massa molar muito elevada (embora não conhecida com precisão) for madas por um número muito grande e inde terminado de átomos (de mes mo elemento ou não) ligados entre si pelo compartilhamento de elétrons de valência. Podemos estudar os casos mais simples de ligação covalente utilizando como modelo a regra do octeto. Ligações covalentes e forças intermoleculares 199

3 Ligação covalente e energia Vamos ver agora como e por que a ligação covalente se forma. Considere, por exemplo, a configuração eletrônica do átomo de hidrogênio, 1 H: 1s1 . Para ficar com a configuração eletrônica do gás nobre hélio (1s 2 ) o átomo de hidrogênio precisa de mais um elétron. Assim, se um átomo de hidrogênio compartilhar seu (único) elétron de valência com outro átomo de hidrogênio, cada átomo, que possuía apenas 1 elétron, passa a possuir um par, completando sua camada de valência e adquirindo, assim, a estabilidade. Compartilhamento de elétrons Ligação covalente As ilustrações estão fora de escala. Cores fantasia. H H Molécula de gás hidrogênio E como (e por que) a ligação covalente se forma? Entre dois átomos (como os de hidrogênio), que estão próximos um do outro, se estabelecem continuamente forças de atração e repulsão. Quando os átomos de hidrogênio estão relativamente afastados, as forças de repulsão são desprezíveis, predominando as forças de atração. À medida que os dois átomos de hidrogênio se aproximam, as forças de atração vão aumentando, e a energia potencial (energia relativa a posição) entre os átomos, diminuindo. Forças envolvidas: • Atração do núcleo (próton) de um átomo de hidrogênio pelo elétron do outro átomo. • Repulsão entre os elétrons e os núcleos (prótons) de cada átomo. Ilustrações técnicas desta página: Banco de imagens/Arquivo da editora 2 1 2 Próton Elétron 1 1 Força de atração Força de repulsão 2 Quando os núcleos dos átomos ficam a uma distância de 0,074 nm (1 nm 5 10 29 m), as forças de atração e de repulsão se compensam, e o sistema adquire uma energia potencial mínima de 2436 kJ/mol, ou seja, a ligação química se estabelece, e o sistema libera 436 kJ de energia por mol de moléculas de H 2 (g) formadas. Esse fenômeno pode ser descrito por meio de um gráfico: repulsão atração energia potencial/kJ ? mol 21 0 2 436 0 0,074 distância entre os núcleos dos átomos/nm O valor negativo indica que a energia está sendo liberada (valor experimental para a formação de 1 mol de ligações H — H). 200 Capítulo 8

2 Compartilhamento de elétrons<br />

Dois átomos com alta eletronegatividade estabelecem uma ligação química<br />

compartilhando seus elétrons mais externos (de valência).<br />

O compartilhamento de pares de elétrons de valência<br />

é o que caracteriza a chamada ligação covalente.<br />

Esquema da ligação covalente:<br />

átomo com alta eletronegatividade 1 átomo com alta eletronegatividade<br />

compartilhamento de elétrons de valência<br />

moléculas ou macromoléculas<br />

substância covalente simples ou composta<br />

Observe que os átomos estabelecem ligações químicas para adquirir estabilidade,<br />

ou seja, um estado de menor energia possível.<br />

No Capítulo 4 (página 95) vimos um primeiro conceito de molécula, proposto<br />

por Amedeo Avogadro:<br />

Molécula é a menor partícula de uma substância capaz de existir<br />

isoladamente, e átomos representam a menor quantidade de um elemento<br />

químico encontrado nas moléculas de diferentes substâncias.<br />

A descoberta dos elétrons e os estudos de Walther Kossel, Gilbert Newton<br />

Lewis e Linus Pauling sobre ligações químicas levaram a uma evolução desse<br />

conceito.<br />

Atualmente, podemos definir:<br />

Moléculas são estruturas de massa molar conhecida<br />

formadas por um número relativamente pequeno e determinado<br />

de átomos (de mesmo elemento ou não) ligados entre si pelo<br />

compa rtilhamento de elétrons de valência.<br />

Macromoléculas são estruturas de massa molar muito elevada (embora não<br />

conhecida com precisão) for madas por um número muito grande e inde terminado<br />

de átomos (de mes mo elemento ou não) ligados entre si pelo compartilhamento<br />

de elétrons de valência.<br />

Podemos estudar os casos mais simples de ligação covalente utilizando como<br />

modelo a regra do octeto.<br />

Ligações covalentes e forças intermoleculares 199

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