Explicamos o que é uma ligação covalente, sua polaridade e como é classificada. Além disso, quais são suas características e alguns exemplos.
O que é uma ligação covalente?
Uma ligação covalente é um tipo de ligação química em que dois átomos são unidos compartilhando elétrons em sua camada atômica mais superficial ou seu último orbital atômico (probabilidade de encontrar um elétron ao redor do núcleo), e assim alcançar o octeto estável (de acordo com o “Regra do octeto” de Gilbert Newton Lewis). Os átomos ligados compartilham um (ou mais) pares de elétrons.
Este tipo de ligação difere da ligação iônica porque os átomos que a formam têm uma diferença de eletronegatividade menor que 1,7, enquanto na ligação iônica eles têm uma diferença maior que 1,7.
As ligações covalentes são formadas entre átomos do mesmo ou de diferentes elementos não metálicos e entre um não metálico e o hidrogênio.
As ligações covalentes são diferentes das ligações iônicas, pois na formação das ligações iônicas ocorre a transferência de elétrons de um átomo para outro, formando íons de cargas opostas que são atraídos eletrostaticamente. Além disso, a ligação iônica é formada entre átomos de um metal e um não metal .
Veja também: Forças intermoleculares
Regra do octeto
A “regra do octeto” foi formulada por Gilbert Lewis no início do século 20 , para descrever a tendência dos átomos de se unirem para atingir uma camada eletrônica externa “completa” ou “fechada”, de acordo com sua valência (número de elétrons que você deve aceitar ou desistir de um átomo para completar sua última camada). Este é o princípio que governa as ligações covalentes.
A referida camada completa seria composta por oito (8) elétrons, então um átomo com valência 6 buscaria mais um par e um átomo com valência 2 buscaria ter até mais seis, já que nesta configuração o átomo goza de muita estabilidade, semelhante ao encontrado em que apresentam os gases nobres .
Diferenças com ligação iônica (eletrovalente)
Enquanto a ligação covalente, como já foi dito, consiste em compartilhar pares de elétrons da camada externa dos átomos unidos, as ligações iônicas consistem em transmitir ou empr> .
Para que isso ocorra, um dos dois átomos deve ceder um ou mais elétrons para o outro átomo. Portanto, os átomos devem ser de um elemento metálico e de um não metálico. Assim, íons carregados positivamente (cátions, vindos do metal) e íons carregados negativamente (ânions, vindos do não metal) são formados, os quais são atraídos eletrostaticamente para formar a ligação.
Dipolo elétrico
As ligações covalentes entre átomos de diferentes elementos químicos geralmente produzem uma distribuição desigual da densidade de carga elétrica sobre o composto químico formado, o que gera um dipolo elétrico (um sistema de duas cargas de sinal oposto e magnitude igual). Isso ocorre porque um dos átomos é mais eletronegativo do que o outro , então ele vai atrair os elétrons da ligação para si com maior força, gerando uma densidade de carga negativa nele e outra positiva no outro átomo, o que leva à formação do dipolo.
Isso permite que moléculas covalentes se unam a outras semelhantes e construam estruturas moleculares mais complexas.
No caso de a ligação ser formada com átomos do mesmo elemento, a distribuição de cargas no composto químico formado será a mesma em toda a sua estrutura, portanto, um dipolo elétrico não deve ser produzido.
Polaridade
Polaridade é uma propriedade dos compostos químicos que apresentam uma distribuição não uniforme (desigual) de cargas em sua estrutura, razão pela qual está intimamente relacionada à formação de dipolos elétricos . De acordo com a presença ou ausência de polaridade, é possível distinguir entre ligações covalentes polares (que formam moléculas polares) e ligações covalentes apolares (que formam moléculas apolares ou apolares).
- Ligações covalentes polares . Eles ocorrem entre átomos de diferentes elementos químicos e têm uma diferença de eletronegatividade maior que 0,5. Essas ligações formam o dipolo eletromagnético.
- Ligações covalentes não polares ou não polares . Eles são formados entre átomos do mesmo elemento químico, cuja eletronegatividade é a mesma. Eles também são formados entre átomos de diferentes elementos químicos, mas têm uma diferença de eletronegatividade muito pequena (menos de 0,4). Como a nuvem de elétrons é atraída da mesma forma por ambos os núcleos, o dipolo não se forma na molécula.
Tipos de ligação covalente
Existem os seguintes tipos de ligação covalente:
- Simples . Os átomos compartilham um par de elétrons de sua última camada (um elétron de cada). Por exemplo: HH, H-Cl.
- Dobrar . Os átomos contribuem com dois elétrons cada, formando uma ligação dupla de quatro elétrons. Por exemplo: O = O, O = C = O.
- Triplo . Os átomos contribuem com três elétrons para formar três pares eletrônicos, ou seja, seis elétrons no total, formando a ligação tripla. Por exemplo: N≡N.
- Dativo . Uma ligação covalente na qual um dos dois átomos contribui com dois elétrons e o outro com nenhum. Por exemplo: NH 4 + .
Quebra de ligação covalente
Quando os átomos estão ligados covalentemente, eles geralmente emitem energia . Portanto, para quebrar essa ligação é necessário fornecer essa energia perdida, que irá variar de acordo com o tipo de átomos ligados e o tipo de ligação covalente formada. Assim, a energia de ligação é a energia total que é liberada quando um mol de ligações covalentes é formado e é a mesma que teria que ser aplicada para quebrar esse mol de ligações.
Por exemplo, para quebrar as ligações covalentes de 1 mol de moléculas de hidrogênio (H 2 ) , é necessário aplicar 104 quilocalorias / Kcal (435 quilojoules / kJ).
Tipos de substâncias covalentes
As substâncias cujos átomos têm ligações covalentes podem ser de dois tipos:
- Molecular . Formam moléculas com baixas temperaturas de fusão e ebulição, isolantes térmica e eletricamente, moles quando sólidas e solúveis em outras substâncias de polaridade semelhante (polar em polar e apolar em apolar). Por exemplo: oxigênio (O 2 ).
- Reticular . Formam redes cristalinas de átomos (semelhantes a compostos iônicos) e que apresentam altas temperaturas de fusão e ebulição, dureza e solidez em condições normais de pressão e temperatura (1atm e 25 ° C), insolubilidade e são isolantes térmicos e elétricos. Por exemplo: quartzo.
Valência atômica
Valência é o número de elétrons que um átomo deve abandonar ou aceitar para completar sua camada mais externa . É uma informação essencial ao estudar ligações covalentes, pois nos diz quantos elétrons o átomo requer para atingir a estabilidade.
Essa valência pode variar no mesmo átomo . Por exemplo, o carbono (C) tem uma valência de 4, o hidrogênio (H) tem uma valência de 1, mas o enxofre (S) pode ter uma valência de 2, 4 e 6.
Exemplos de substâncias polares e não polares
De acordo com a polaridade das ligações covalentes que suas moléculas apresentam, podemos falar de compostos polares como:
- Metanol, fenol, acetona, ácido propiônico.
E substâncias não polares como:
- Etano, Tolueno, Isobutano, n-Pentano.
Exemplos de compostos ligados covalentemente
- Uma molécula de oxigênio (O 2 ): O = O (ligação dupla)
- Uma molécula de hidrogênio (H 2 ): HH (ligação simples)
- Uma molécula de dióxido de carbono (CO 2 ): O = C = O (ligações duplas)
- Uma molécula de água (H 2 O): HOH (ligações simples)
- Uma molécula de ácido clorídrico (HCl): H-Cl (ligações simples)
- Uma molécula de nitrogênio (N 2 ): N≡N (ligação tripla)
- Uma molécula de ácido cianídrico (HCN): HC≡N (ligação simples e ligação tripla)
Pode servir a você: átomo de carbono
