Ligação Covalente: Características e Polaridade

Ligação Covalente: Características e Polaridade!

Os átomos podem se combinar uns com os outros compartilhando elétrons em suas camadas de valência, de forma que os átomos combinados atinjam as configurações de gás nobre mais próximas. Os elétrons compartilhados contribuem para a estabilidade de ambos os átomos. Este tipo de ligação é chamado de ligação covalente ou ligação covalente, e os compostos são chamados de compostos covalentes.

Por exemplo, quando dois átomos de hidrogênio se aproximam, cada átomo contribui com um elétron e o par de elétrons é compartilhado por ambos os átomos para formar uma molécula de hidrogênio.

H + H → H: H ou H - H

Similarmente, os átomos de hidrogênio e cloro compartilham um elétron cada para formar HCl

H + CI → H: IC: ou H - CI

Os átomos de ligação podem compartilhar mais de um par de elétrons, dependendo de sua necessidade de completar o octeto. Por exemplo, na formação da molécula de oxigênio, cada átomo de oxigênio tem seis elétrons na valência e, portanto, eles contribuem com dois elétrons para compartilhar. Assim, dois pares de elétrons são compartilhados e há uma ligação dupla entre os dois átomos de oxigênio.

Similarmente, na formação de uma molécula de nitrogênio, três pares de elétrons são compartilhados e há uma ligação tripla entre os dois átomos de nitrogênio. O número de elétrons que um átomo contribui para compartilhar em uma ligação covalente é chamado de covalência. Assim, a covalência de hidrogênio, cloro, oxigênio e nitrogênio é 1, 1, 2 e 3, respectivamente.

Algumas características importantes da ligação covalente:

1. Comprimento da ligação:

É definido como a distância média entre os núcleos de dois átomos ligados em uma molécula. Na formação da molécula de hidrogênio, quando dois átomos de hidrogênio se aproximam, um estágio é alcançado onde as forças atrativas equilibram as forças repulsivas.

Nesse ponto, a energia potencial do sistema torna-se mínima e os átomos se ligam. A distância entre os núcleos de dois átomos de hidrogênio é chamada de comprimento de ligação de HH e foi de 0, 74 A °.

Pode-se notar que o comprimento da ligação diminui com a multiplicidade da ligação entre os dois átomos. Assim, a ligação C = C é mais curta que a ligação C = C, que, por sua vez, é mais curta que a ligação CC.

2. ângulo de ligação:

O ângulo de ligação pode ser definido como o ângulo interno entre os orbitais contendo pares de elétrons no invólucro de valência do átomo central em uma molécula covalente. Por exemplo, os ângulos de ligação nas moléculas de H2O, NH3 e CH4 são 104, 5 °, 107 ° e 109, 5 °, respectivamente.

Os ângulos de ligação dão uma idéia da distribuição dos orbitais no espaço tridimensional em torno do átomo central na molécula e, assim, dão uma idéia da forma da molécula.

3. Força de ligação ou energia de ligação:

A energia é invariavelmente necessária para quebrar uma ligação química. Por exemplo, na quebra de 1 mole de gás hidrogênio em átomos, são necessários 458 kJ de energia. A força de adesão neste caso é dito ser 458 kJ por mole, ou seja, por número de títulos de Avogadro.

Força de ligação ou energia de ligação de um tipo particular de ligação é definida como a energia necessária para quebrar uma mole de ligações (ou seja, o número de ligações de Avogadro) desse tipo em uma substância em estado gasoso.

A força da ligação indica a estabilidade da ligação. Assim, a ligação N = N é mais estável que a ligação O = O. Portanto, a molécula de nitrogênio é mais estável que a molécula de oxigênio. Consequentemente, o nitrogênio é muito menos reativo que o oxigênio. A força da ligação FF é menor do que a ligação CI - CI. Portanto, o flúor é mais reativo que o cloro.

Polaridade em ligações covalentes:

Diz-se que uma ligação covalente formada entre dois átomos idênticos ou semelhantes é uma ligação covalente não polar, mas se for formada entre dois átomos dissimilares, diz-se que é uma ligação polar covalente. No primeiro caso, o par de elétrons compartilhado é atraído igualmente por ambos os átomos e fica exatamente a meio caminho entre eles, como na molécula de hidrogênio, H: H. A molécula formada é dita como sendo uma molécula não polar. Os exemplos são H ₂, F ₂, Cl ₂ .

No caso de uma ligação covalente formada entre dois átomos dissimilares, um dos átomos geralmente tem uma tendência maior de atrair os elétrons para si. O par de elétrons é, portanto, puxado para mais perto desse átomo, como na molécula de fluoreto de hidrogênio (H: F), na qual o par de elétrons compartilhado entre hidrogênio e flúor permanece mais próximo do átomo de flúor.

A distribuição assimétrica de elétrons leva à separação de carga, isto é, desenvolvimento de carga negativa parcial perto da extremidade do flúor e carga positiva parcial perto do fim do hidrogênio. Isto é representado nas moléculas de HF e HCI da seguinte forma:

Dizem que as moléculas formadas são moléculas polares. A ligação covalente polar, portanto, tem caráter iônico parcial.