LIGAÇÕES COVALENTESLIGAÇÕES COVALENTES

EXCLARECENDO...EXCLARECENDO...

Existem diversas teorias que explicam as estruturas eletrônicas e formas das moléculas conhecidas e ajudam a prever a forma das desconhecidas.

Todas as teorias têm suas vantagens e defeitos. Nenhuma é rigorosamente satisfatória. As teorias mudam a medida que novos conhecimentos são incorporados pelos pesquisadores. Isto quebra aquele conceito de que a Química, assim como a Física e a Matemática são ciências exatas e imutáveis.

Se soubéssemos ou pudéssemos provar o que é uma ligação química não teríamos a necessidade de teorias.

É importante sermos capazes de prever a estrutura de uma molécula. Na maioria, todas as teorias levam à resposta correta.

A Regra do Octeto!A Regra do Octeto!

A primeira explicação de como ocorre uma ligação covalente foi desenvolvida pelo químico Gilbert N. Lewis, em 1916. A teoria de Lewis, baseava-se no compartilhamento de elétrons.

A maioria dos átomos leves atinge uma configuração eletrônica estável quando estão rodeados por oito elétrons. Esse octeto pode ser formado por elétrons provenientes do próprio átomo e por elétrons “compartilhados” com outros átomos. Esta tendência é conhecida como REGRA DO OCTETO.

Esta regra explica as valências observadas em um grande número de casos. Há, contudo, exceções. Por exemplo o hidrogênio que torna-se estável com apenas dois elétrons.

Exceções à Regra do OctetoExceções à Regra do Octeto

Apesar de a maioria das substâncias conhecidas obedecer à esta regra, há um número considerável de exceções que devem ser cuidadosamente consideradas durante o estudo de Química. Veja algumas:

Consultando a tabela de íons, vocês verão que vários dos cátions dos elementos de transição não seguem a regra do octeto. O zinco, para ficar com a configuração do gás nobre mais próximo – argônio – deveria perder doze elétrons. Entretanto, isso é impossível. O que se observa experimentalmente é que o cátion Zn2+ perde apenas dois elétrons e não segue a regra do octeto.

Fenômeno semelhante ocorre com os metais estanho, chumbo e bismuto.

Em algumas fórmulas eletrônicas o átomo central não segue a regra do octeto.

N ONo caso acima, o nitrogênio fica apenas com sete elétrons no nível de valência. Este composto pertence à classe das espécies químicas com número ímpar de elétrons.

NO 5 + 6 = 11 elétrons

Ligação covalente coordenada (dativa)Ligação covalente coordenada (dativa)

Para melhor compreender a ligação covalente dativa, vamos partir de duas moléculas conhecidas:

O elemento químico oxigênio forma duas moléculas muito importantes para a vida na Terra: o gás oxigênio (O2) e o gás ozônio (O3).

Segundo a teoria proposta por Lewis, é possível propor a fórmula eletrônica do ozônio em duas etapas:

1ª etapa – ligação dupla entre dois átomos de oxigênio.

OzônioOzônio

Mas como ligar um terceiro átomo de oxigênio se estes dois átomo já estão estáveis (8 elétrons na camada de valência)?

2ª etapa – A ligação do terceiro átomo de oxigênio.

?O terceiro átomo de oxigênio também precisa compartilhar um par de elétrons, mas em uma ligação covalente especial: DATIVA. Neste caso o par de elétrons compartilhado provém de um mesmo átomo.

A ligação covalente comum é representada por uma elipse na fórmula de Lewis acima, e a ligação covalente dativa é representada por uma elipse e uma seta, indicando qual o átomo que forneceu o par de elétrons.

Fórmula estrutural

Fórmula molecular

Fórmula de Lewis

As formas de representação da ligação covalente dativa são:

RepresentaçãoRepresentação

Abaixo, um quadro de comparação entre a ligação covalente comum e a covalente dativa.

ComparaçãoComparação

O par eletrônico é cedido pelo átomo que já possui o octeto completo.

O par eletrônico é formado por um elétron de cada átomo.

Um átomo já possui o octeto completo e o outro átomo precisa receber dois

elétrons.Os dois átomos precisam receber elétrons

Ligação covalente dativaLigação covalente comum

X Y X Y A B A B

A ligações covalente comum e covalente dativa são modelos, ou seja, teorias que tentam explicar como á possível ocorrer a ligação entre estes átomos.

Na ligação interatômica covalente, tanto comum quanto dativa, há o compartilhamento de elétrons.

Em outras palavras, a ligação covalente dativa apresenta o mesmo compartilhamento de elétrons de uma ligação covalente comum, depois de formada. A teoria apenas auxilia na explicação de como ela se forma.

Importante!Importante!

1. O cátion H3O+, denominado hidroxônio, é muito importante para se entender a química das soluções aquosas de ácidos.

Esse cátion pode ser formado no processo esquematizado abaixo:

H2O + H+ H3O+

Determine uma possível fórmula eletrônica e uma fórmula estrutural para este cátion.

Praticando...Praticando...

2. Os gases SO2 e SO3 são importantes agentes poluentes da atmosfera. Nessas moléculas todos os oxigênios estão ligados ao átomo de enxofre.

Sabendo que a fórmula estrutural do SO2 é:

O = S O

Construa a fórmula estrutural do SO3, sabendo que todos os elementos pertencem à família 16.

FIM...FIM...