Introdução

Relevância do Tema

Ligações Químicas: Covalente é um conceito crucial da Química, pois é através dessas ligações que a estrutura da maior parte dos compostos moleculares é formada. Essas ligações compartilham elétrons entre os átomos, dando origem a moléculas que possuem forma tridimensional e propriedades específicas. Compreender este processo é fundamental para compreender a diversidade e complexidade da matéria.

Contextualização

Dentro do escopo da disciplina de Química, Ligações Químicas: Covalente faz parte do bloco de conteúdos sobre Estrutura da Matéria. Está intrinsecamente conectado com outros tópicos, como a tabela periódica, electronegatividade, geometria molecular, e polaridade. O entendimento desta modalidade de ligação é essencial para explicar propriedades dos compostos, tais como a volatilidade, condutividade elétrica, e pontos de fusão e ebulição.

A compreensão da ligação covalente é um pré-requisito para o entendimento de outros tópicos mais avançados em química, tais como a teoria de orbitais moleculares e a química orgânica. Este tópico marca um passo fundamental na jornada de estudo da química, impulsionando a compreensão dos alunos para além das estruturas atômicas individuais e introduzindo-os ao emocionante e intricado mundo das reações químicas.

Desenvolvimento Teórico

Componentes

• Características da Ligação Covalente:

  • É uma força que une dois átomos por compartilhamento de pares de elétrons entre eles.
  • Geralmente ocorre entre átomos não metálicos.
  • É uma ligação forte, porém não tão poderosa quanto a ligação iônica.
  • Dependendo do número de elétrons compartilhados, pode ser simples, dupla ou tripla.

• Compartilhamento Eletrônico:

  • A ligação covalente é formada pela interação de dois orbitais atômicos próximos em que a densidade eletrônica é alta.
  • A compartilhamento se dá geralmente por meio dos elétrons da camada de valência.
  • O número de pares de elétrons compartilhados conduz à formação de diferentes tipos de ligações covalentes.

• Regiões de Alta Densidade Eletrônica e Formação de Moléculas:

  • Os pares de elétrons compartilhados formam regiões de maior densidade eletrônica ao redor dos átomos que estão participando da ligação.
  • Essas regiões servem como "adesivo" que mantém os átomos unidos numa distância específica, formando assim a molécula.

Termos-Chave

• Eletronegatividade: Capacidade de um átomo de atrair para si os elétrons da ligação química. Numa ligação covalente, se dois átomos possuem eletronegatividades muito diferentes, a ligação pode ser considerada polar.

• Geometria Molecular: Descreve a disposição tridimensional dos átomos numa molécula. É determinada pela repulsão dos pares de elétrons.

• Ligação Sigma e Pi: Na ligação covalente, primeiro ocorre a formação de uma ligação sigma, que é um tipo de ligação covalente mais forte. Em algumas situações, pode ocorrer a formação de uma segunda ligação, chamada ligação pi. A presença de ligação pi implica numa maior rigidez da molécula.

Exemplos e Casos

• Ligação Covalente no Hidrogênio: O hidrogênio possui apenas um elétron na sua camada de valência. Ao compartilhar este elétron com outro átomo de hidrogênio, ambos os átomos conseguem atingir a configuração eletrônica do gás nobre hélio, formando uma ligação covalente simples.

• Ligação Covalente no Oxigênio: O oxigênio possui seis elétrons na sua camada de valência. Ao compartilhar dois destes elétrons com outros átomos de oxigênio, o oxigênio consegue atingir a configuração eletrônica do gás nobre neônio, formando uma ligação covalente dupla.