Contextualização

A ligação covalente é um dos conceitos mais fundamentais no estudo da química. É como uma dança, onde dois ou mais átomos compartilham elétrons para atingir um estado estável. Acredita-se que é um dos principais motivos para a existência da vida, pois é a força que mantém os átomos juntos para formar moléculas e compostos, que são os blocos de construção da vida.

Tradicionalmente, a ligação covalente se forma quando dois átomos não metálicos compartilham elétrons, para que ambos possam atingir a nobre configuração do gás. Isso significa que os átomos envolvidos na ligação covalente conseguem preencher suas camadas de valência, resultando em uma estrutura mais estável.

No entanto, a ligação covalente não é tão simples quanto parece. Existe uma variedade de diferentes tipos de ligações covalentes, cada uma com suas próprias propriedades e comportamento. Por exemplo, uma ligação covalente pode ser polar ou não polar, dependendo da diferença de eletronegatividade entre os átomos envolvidos. Além disso, também temos ligações covalentes coordenadas, onde um átomo fornece ambos os elétrons para a ligação.

Ao pensar no mundo real, pode-se questionar: por que aprender sobre ligações covalentes? Bem, a resposta é simples: elas estão por toda parte! As moléculas de água que bebemos, os gases que respiramos, os alimentos que comemos, os combustíveis que usamos em nossos carros, e até mesmo nosso DNA - todas essas substâncias existem por causa das ligações covalentes.

Além disso, compreender as ligações covalentes permite-nos prever a forma e a reatividade das moléculas, o que é crucial em muitas áreas da ciência e da tecnologia - de medicamentos e materiais a energia e meio ambiente. Portanto, a compreensão da ligação covalente é vital para uma variedade de carreiras, desde a medicina até a engenharia.

Para se aprofundar no tema, os alunos podem consultar os seguintes recursos:

1. Khan Academy (https://pt.khanacademy.org/science/chemistry/chemical-bonds): Uma plataforma online que oferece aulas gratuitas e exercícios práticos sobre uma variedade de temas em química, incluindo ligações covalentes.

2. Manual da Química (https://www.manualdaquimica.com/quimica-geral/ligacao-covalente.htm): Este website oferece uma visão geral detalhada da ligação covalente, incluindo seus tipos, propriedades e exemplos.

3. YouTube (https://www.youtube.com/watch?v=wyjadqtd0wc): Este vídeo ilustrado explica a ligação covalente de uma maneira fácil de entender.

Atividade Prática: Construindo Moléculas com Ligação Covalente

Objetivo do Projeto

O objetivo do projeto é construir modelos físicos de moléculas com ligações covalentes, explorar suas propriedades estruturais e químicas e compreender a ligação covalente de uma perspectiva prática e teórica.

Descrição do Projeto

Os alunos serão divididos em grupos de 3 a 5 pessoas. Cada grupo deve escolher uma molécula com um mínimo de cinco átomos, que realizam ligações covalentes para formar a estrutura da molécula. A molécula pode ser um composto orgânico ou inorgânico, desde que suas ligações sejam covalentes.

Cada grupo deve pesquisar e analisar os diferentes tipos de ligações covalentes presentes na molécula escolhida, explorando conceitos como ligações polares e não polares, ligações covalentes coordenadas e a teoria da repulsão dos pares de elétrons da camada de valência (VSEPR).

Este projeto envolverá disciplinas como Química e Física, sendo a Química responsável pela compreensão dos conceitos de ligação covalente e a Física na interpretação do comportamento das ligações e seus efeitos sobre as propriedades físicas das moléculas.

O projeto deverá levar em média mais de doze horas por aluno e deve ser concluído em um período de duas semanas. Este tempo será utilizado para a montagem do modelo, pesquisa, análise e apresentação do projeto.

Materiais Necessários

• Bolas de isopor ou argila de cores diferentes
• Palitos de dente
• Tintas acrílicas
• Papel, lápis e borracha
• Computador com acesso à Internet
• Livros de Química e Física
• Câmera ou smartphone para documentar o processo

Passo a Passo do Projeto

1. Pesquisa: Cada grupo deverá pesquisar sobre a molécula escolhida, identificando os tipos de átomos envolvidos, o número de ligações covalentes que esses átomos fazem, se as ligações são polares ou não polares e a forma molecular de acordo com a teoria VSEPR.

2. Construção do Modelo: Utilizando bolas de isopor ou argila, os alunos deverão construir um modelo físico da molécula, representando os átomos com as bolas e as ligações covalentes com os palitos de dente. As diferentes cores de tinta ajudarão a distinguir os diferentes tipos de átomos.

3. Análise e Interpretação: Os alunos devem analisar o modelo, interpretando as ligações covalentes e a estrutura da molécula. Eles devem conectar as propriedades físicas da molécula (ponto de fusão, ponto de ebulição, polaridade etc.) com sua estrutura covalente.

4. Relatório: Cada grupo deve preparar um relatório detalhado explicando a escolha da molécula, a pesquisa realizada, a construção do modelo, sua análise e interpretação e as conclusões tiradas. As imagens do modelo e os registros do processo de construção devem ser incluídos. O relatório deve seguir a estrutura: Introdução, Desenvolvimento, Conclusões e Bibliografia.

5. Apresentação: Os alunos devem fazer uma apresentação do seu projeto para a classe, mostrando o modelo, explicando a estrutura e propriedades da molécula e compartilhando os pontos principais do relatório.

Entregas do Projeto

Cada equipe deve entregar o modelo construído, o relatório e uma apresentação oral. Durante a apresentação, os alunos devem explicitar a importância da ligação covalente na estrutura e propriedades da molécula escolhida, bem como a aplicação dessa molécula na vida real.

O relatório escrito deve conter:

1. Introdução: Contextualizar a molécula escolhida, por que foi escolhida e os tipos de ligações covalentes que serão explorados.
2. Desenvolvimento: Descrever o processo de construção do modelo, o trabalho de pesquisa realizado e a análise da molécula. O relatório deve discutir os diferentes tipos de ligações covalentes e como esses afetam as propriedades físicas da molécula.
3. Conclusão: Os aprendizados obtidos, as dificuldades encontradas e a importância de entender as ligações covalentes.
4. Bibliografia: Indicar as fontes utilizadas para a pesquisa do projeto.

Este projeto permitirá que os alunos compreendam de forma prática e teórica os conceitos-chave da ligação covalente, aprimorando suas habilidades técnicas e socioemocionais.