Química

Ligação Covalente Molecular Normal

Ligações Covalentes
As ligações covalentes moleculares acontecem entre átomos de elementos químicos semi metálicos e não metálicos. É o tipo de ligação em que o par de elétrons é compartilhado por dois átomos. Esse par de elétrons, ou pares de elétrons, é (são) formado (s) por elétrons de cada um dos átomos participantes.

As Formas Dos Orbitais e as Ligações ?s? e ?p?.

A Forma do Orbital "s"

Todos os orbitais do sub-nível ?s? possuem a forma circular.

A substância simples formada por hidrogênios o gás hidrogênio, conforme a distribuição eletrônica, só possui o orbital ?s?, a ligação formada é do tipo sigma (?) ou s - s.

As Formas Dos Orbitais ?p?. P1, p2, p3
O orbital p é alongado em forma de hélice ou bilobulado direcionado para um um eixo central, o núcleo do átomo.
A figura abaixo representa os orbitais do subnível 1S, 2S, e 3S e o subnível p com os orbitais p1, p2 e p3.

A Hibridação s e p Dos Orbitais
Hibridação pode ser definida como a rearrumação dos níveis de energia ou dos orbitais, de um átomo para que ele possa se unir a outro átomo. Os orbitais s e p puros podem sofrer "fusão" e se transformarem em orbital (is) sp.
O orbital s que é circular se alonga e o orbital p que é longo encurta, tomando a aparência sugerida na figura abaixo.

A Hibridação do Berílio

A hibridação do berílio para a ligação com o hidrogênio (aqui o berílio não está presente na relação da tabela periódica apresentada mais abaixo, como átomo que faz parte nas ligações covalentes moleculares).

Primeiramente fazermos a distribuição eletrônica para sabermos como os seus elétrons estão posicionados nos orbitais.

Observando a distribuição eletrônica do átomo de berílio percebemos que os elétrons estão parelhados em seus orbitais preenchendo-os totalmente. Nesse caso não há como o berílio se ligar a outro átomo para formar outra substância sem que haja mudança estrutural, é necessário haver transformações na sua estrutura atômica para que possa formar novos orbitais e se ligar a outro átomo. Portanto ocorre a hibridação ou seja a formação de novos orbitais.

Finalmente os hidrogênios se aproximam e se ligam ao berílio.

Hibridação do Boro

Vejamos o passo a passo da hibridação.

O elemento químico boro no estado fundamental se apresenta conforme o esquema:

Inicialmente o boro passa por um processo de ativação. Ao ser ativado ocorre o deslocamento de um elétron do subnivel s para o subnivel p, portanto, esse nível passa a ter dois orbitais p, o p1 e o p2.

Ao ser hibridizado a molécula do boro passa a ter a configuração com orbitais sp da seguinte forma: O orbital 2s se alonga e forma o sp, os dois orbitais p formados ?encolhem? sua órbita e se transformam em sp. Desse modo a estrutura formada passa a ter três orbitais sp. Sp1 sp2 e sp3 semi preenchidos com apenas um elétron cada e um orbital s completamente preenchido com 2 elétrons conforme mostra o esquema:

Convém também salientar a disposição geométrica de cada um dos orbitais híbridos da molécula formada possui ângulos de 120 graus.

A Hibridação Sp3 do Carbono

O átomo de carbono pode se hibridizar formando o tipo de hibridação sp3. Vejamos passo a passo essa configuração atômica.

A última camada do átomo de carbono possui 4 elétrons distribuidos em dois subníveis o s preenchido e o p, este último semi preenchido com um elétron cada e um orbital completamente vazio. Um elétron do orbital ou subnível s passa para o orbital ou subnível p formando o orbital p3 semi preenchido.

Finalmente ocorre a transformação do orbital s que ficou semi-preenchido com apenas um elétron que sendo circular se alonga se transformando em sp. Os três orbitais p, longos semi-preenchidos com um elétron cada se retraem adquirindo a conformação sp. Ao todo são formados 4 orbitais sp com um elétron cada.

Quando as ligações covalentes forem do tipo simples ou sigma.

Podemos observar esse acontecimento através da distribuição eletrônica do elemento químico cloro, na formação da molécula do gás cloro em que na última camada, ou no último orbital cada átomo possui apenas um elétron. Nesse caso acontece a junção desse orbital semi preenchido com o orbital do outro átomo, também semi preenchido, que formará a ligação sigma pura p, p na molécula. Nesse caso não há a necessidade de hibridização do (s) orbital (is).

Os Elementos Químicos da Tabela Periódica Que Formam as Ligações Covalentes Moleculares Normais

Ligação Covalente Molecular Normal - A Formação de Substâncias Simples
Representação Esquemática

Estrelinha - representa um elétron.

Par de estrelinhas - representa o par de elétrons compartilhado.

Traço - representa a ligação covalente molecular normal.

A formação do gás hidrogênio

Hidrogênio ligação covalente molecular

O gás hidrogênio é um combustível muito potente não poluente, a sua combustão seja em veículos automotores, ou em outra forma de produção de energia, não liberará substâncias nocivas à saúde humana.
A formação do gás flúor

Flúor ligação covalente molecular
A formação do gás cloro

Cloro ligação covalente molecular normal
A formação da substância bromo

Bromo ligação covalente molecular normal
A formação da substância iodo

Iodo ligação covalente molecular normal
A formação da substância gás oxigênio

Oxigênio ligação covalente molecular normal dupla
A formação da substância gás nitrogênio

Nitrogênio ligação covalente molecular normal tripla

Formação de Substâncias Compostas Com Ligação Covalente Molecular Simples

A formação do ácido clorídrico

A formação da água oxigenada

A formação da molécula de gás carbônico. Essa molécula é apolar, portanto as ligações intermoleculares entre as moléculas do gás carbônico é do tipo dipolo instantâneo-dipolo induzido.

A formação da molécula do trióxido de dinitrogênio

A formação da molécula de água

A formação da molécula de amônia

A formação da molécula do metanol

A formação da molécula do gás eteno ou etileno

A formação da molécula do ácido carbônico

Bibliografia

Química - química geral - Ricardo Feltre. Editora Moderna, 2007. Volume 1, p.136 a 155.

Completamente Química - Química Geral - Martha Reis. Editora FTD, 2001. Volume 1, p. 411 a 446.

Química - Eduardo Fleury Mortimer, Andrea Horta Machado. Editora Scipione, 2011. Volume 1, p. 248 a 265.

Química - Antônio Sardella. Editora Ática, 2005. Volume único, p. 54 a 66.

Química o Homem e a Natureza - José Geraldo Couvre. Editora Moderna, 2000. Volume 1, p. 166 a 199.

Química na Abordagem do Cotidiano - Francisco Miragaia Peruzzo, Eduardo Leite Canto. Editora Moderna, 2008. Volume 1, p. 115 a 127.

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