Ligação Covalente e o Modelo de Linus Pauling com os Orbitais


Ligação Covalente são ligações químicas onde ocorre o compartilhamento de pares de elétrons entre os átomos com o objetivo de produzir moléculas estáveis.

Segundo a regra do octeto, um átomo só adquire estabilidade quando apresenta oito elétrons na sua camada de valência, camada eletrônica mais externa, atingindo a formação eletrônica de um gás nobre.

As ligações covalentes, diferente das ligações iônicas onde há perda ou ganho de elétrons, geralmente ocorrem entre hidrogênio, ametais ou semimetais da tabela periódica. Esse tipo de ligação é classificado em dois tipos: Ligação Covalente e Ligação Covalente Dativa.

Ligação Covalente

O hidrogênio por conseguir realizar apenas uma ligação covalente, recebe o nome de monovalente. A quantidade de ligações é definida pela quantidade de elétrons presente na última camada.

Elementos da família 14 (C, Si, Ge) apresentam quatro elétrons na última camada e precisam receber quatro elétrons para ficarem estáveis, por isso, realizam até quatro ligações covalentes normais. Esses elementos são chamados de tetravalentes.

Elementos da família 15 (N, P, As, Sb) contem cinco elétron na última camada e precisam de três elétrons para possuir estabilidade, por esse motivo executam até três ligações covalentes simples. São chamados de trivalentes.

A família 16 (O, S, Se, Te, Po) possui elementos com seis elétrons na camada de valência e necessitam de mais dois elétrons para ficarem estáveis, dessa maneira, realizam até duas ligações covalentes simples. Esses elementos são chamados de bivalentes.

Por último, os elementos localizados na família 17 (F, Cl, Br, I, At), incluindo o hidrogênio, possuem sete elétrons na camada de valência e necessitam apenas de um elétron para ficar estável, devido a isso, realizam apenas uma ligação covalente normal. Esses compostos são conhecidos como monovalentes.

Ligação Covalente e Ligação Covalente Dativa

Um exemplo simples de ligação covalente é o que acontece com a molécula de água H2O: H – O – H, composta por dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio. Cada traço corresponde a um par de elétrons compartilhados gerando uma molécula neutra, dado que não há perda nem ganho de elétrons. Da mesma forma, outras moléculas como o O2 (O – O) e o F2 (F – F), também realizam ligações covalentes.

Já a ligação covalente dativa acontece quando um dos átomos da molécula apresenta oito elétrons na sua última camada e o outro, para ficar estável, necessita obter dois elétrons, ou seja, a ligação covalente dativa acontece quando um dos átomos compartilha os seus elétrons com os dois elementos restantes. Um exemplo desse tipo de ligação acontece com o dióxido de enxofre: SO2: O = S ? O (a seta indica a doação do par de elétrons para o oxigênio).

O enxofre realiza uma ligação dupla com o oxigênio para adquirir sua estabilidade eletrônica, além de doar um par de elétrons para o oxigênio restante, para que o mesmo apresente oito elétrons na sua camada de valência.

Representação das Ligações Covalentes

As ligações covalentes podem ser representadas de três formas diferentes:

– Fórmula Molecular: reproduz a quantidade de átomos de cada elemento na molécula.

– Fórmula Eletrônica ou de Lewis: apresenta os elétrons da camada de valência e a organização dos pares eletrônicos de cada átomo. Os elétrons podem ser representados por um (.) ou (x).

– Fórmula Estrutural Plana: apresenta as ligações de compartilhamento dos elementos por meio de traços. A quantidade de traços determina o tipo de ligação: um traço denomina-se ligação simples; dois traços, ligação dupla; três traços, ligação tripla.

Modelo de Linus Pauling com os orbitais

O Diagrama de Linus Pauling é um método de distribuir elétrons na eletrosfera dos átomos. Através de estudos foi provado que os átomos estão dispostos em ordem crescente de energia. Todas as vezes que um elétron recebe energia ele passa para uma camada mais externa a qual ele se encontrava, e quando retorna para a sua camada de origem, o elétron libera luz dispensando a energia absorvida anteriormente.

1s² = 1: Número Quântico Principal/ s: Número Quântico Azimutal/ 2: quantidade de elétrons do número quântico azimutal.

– Número Quântico Principal: nível energético. São representados pelos números inteiros: K= 1/ L= 2/ M= 3/ N= 4/ O= 5/ P= 6/ Q= 7.

– Número Quântico Azimutal (l): são os subníveis energéticos. São representados pelas letras s, p, d, f. Esses subníveis são formados por orbitais que contem dois elétrons diferentes: K(s)/ L(s,p)/ M(s,p,d)/ N(s,p,d,f)/ O(s,p,d,f)/ P(s,p,d)/ Q(s,p).

Em cada orbital podemos encontrar até dois elétrons no máximo. A quantidade de elétrons presente em casa subnível é: s= 2 elétrons/ p= 6 elétrons/ d= 10 elétrons/ f= 14 elétrons.

Com a ajuda do diagrama de Linus Pauling é possível realizar os seguintes trabalhos:

– Distribuir, em totalidade, os elétrons de um átomo;

– Presumir as regiões de maior e menor energia do átomo;

– Presumir o número de níveis a partir do número atômico (Z) de um átomo;

– Classificar qualquer átomo com base no seu número atômico (Z);

– Estipular a quantidade de ligações que m átomo deve fazer para garantir a sua estabilidade.