#Química - Volume 1 (2016) - Martha Reis

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).
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Capítulo 8