Ligações covalentes
As ligações covalentes são ligações químicas entre dois átomos não metálicos. Um exemplo é a água, onde hidrogênio (H) e oxigênio (O) se unem para fazer (H2O). Um invólucro externo completo geralmente tem oito elétrons, ou dois no caso de hidrogênio ou hélio. Os elétrons de valência são os elétrons mantidos comparativamente soltos no invólucro externo do átomo. A estrutura das conchas de elétrons é determinada pela mecânica quântica).
O número de elétrons em um átomo é decidido pelo número de prótons no átomo. Os elétrons orbitam os núcleos atômicos, e eles são como caminhos orbitais difusos ao redor de um núcleo atômico. A primeira camada tem até dois elétrons. As camadas depois disso geralmente contêm até oito. As ligações covalentes são formadas por átomos que compartilham elétrons de valência.
Se, por exemplo, um átomo tivesse nove elétrons, os dois primeiros orbitam muito perto do núcleo, os sete seguintes orbitam um pouco mais longe. Os sete elétrons externos são menos apertados que os dois elétrons internos porque estão mais afastados do núcleo carregado positivamente. Se este átomo se aproximar de outro átomo, com um elétron solto em sua casca externa, um novo orbital ficará disponível para o elétron solto. Este novo orbital de elétron está ligado aos dois núcleos atômicos e tem um nível de energia menor que o orbital original do elétron. O elétron pode saltar espontaneamente para ele e emitir um fóton com o excesso de energia. Agora temos um elétron orbitando ambos os átomos, o que resulta no átomo que forneceu ao elétron uma pequena carga líquida positiva e ao outro átomo uma pequena carga líquida negativa. Os dois átomos são agora mantidos juntos pela força eletromagnética de atração entre cargas positivas e negativas. Isto é chamado de ligação covalente. Para quebrar esta ligação é necessária a mesma quantidade de energia que foi liberada quando ela foi formada.
Uma molécula de água consiste em um átomo de oxigênio e dois átomos de hidrogênio mantidos juntos por uma ligação covalente. Neste caso, o átomo de oxigênio compartilha um elétron com cada átomo de hidrogênio. Isto significa que o átomo de oxigênio tem uma pequena carga líquida positiva e o átomo de hidrogênio tem uma pequena carga líquida negativa. Como resultado, os átomos de oxigênio e hidrogênio são atraídos um para o outro devido à força eletromagnética. Por causa disso, a molécula da água é uma molécula polar: sua carga não é distribuída uniformemente.
Ligações covalentes de água (H2O)
Tipos de vínculo covalente
As orbitais atômicas (exceto as orbitais s) fazem diferentes tipos de vínculos covalentes:
- Os laços Sigma (σ) são os laços mais fortes e covalentes. Eles têm sobreposição frontal de orbitais em dois átomos diferentes. Um único vínculo é geralmente um vínculo σ.
- As ligações Pi (π) são mais fracas e são devidas à sobreposição lateral entre orbitais p (ou d).
- Uma ligação dupla entre dois átomos dados tem um σ e um π, e
- um título triplo tem um σ e dois π.
As ligações covalentes são mais fracas que as ligações iônicas, e têm um ponto de fusão mais baixo. Eles também são geralmente condutores pobres de eletricidade e calor.
Comprimento da ligação
Em química, o comprimento da ligação é a medida do tamanho de uma ligação covalente. Como as moléculas são muito pequenas, elas são medidas em picômetros, ou cerca de um milionésimo de um bilionésimo de um metro.
A química das moléculas é explicada principalmente por suas ligações, e suas ligações são causadas por sua estrutura de elétrons.
Desenho de benzeno. São mostrados os comprimentos e os ângulos de ligação.
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- Valência
Perguntas e Respostas
P: O que é um vínculo covalente?
R: Uma ligação covalente é uma ligação química entre dois átomos não metálicos, onde os átomos compartilham os elétrons de valência. Isso cria um orbital de elétron que está ligado a ambos os núcleos atômicos e tem um nível de energia inferior ao do orbital original de elétron. Como resultado, o átomo que forneceu o elétron tem uma pequena carga líquida positiva e o outro átomo tem uma pequena carga líquida negativa, que são mantidos juntos por uma força eletromagnética de atração entre cargas positivas e negativas.
P: Quantos elétrons um átomo normalmente tem em sua concha externa?
R: A cobertura externa de um átomo geralmente contém até oito elétrons, ou dois, no caso de hidrogênio ou hélio.
P: O que determina o número de elétrons em um átomo?
R: O número de elétrons em um átomo é determinado pelo número de prótons no átomo.
P: Como se formam as ligações covalentes?
R: Ligações covalentes se formam quando átomos se aproximam e um elétron solto de um átomo salta para um novo orbital que está ligado a ambos os núcleos atômicos com um nível de energia mais baixo do que antes. Isso faz com que um átomo tenha uma pequena carga líquida positiva e outro tenha uma pequena carga líquida negativa, criando uma força eletromagnética de atração entre eles.
P: Que tipo de molécula é a água?
R: As moléculas de água consistem em um átomo de oxigênio e dois átomos de hidrogênio mantidos juntos por ligações covalentes, o que faz dela uma molécula polar, porque sua carga não está distribuída de maneira uniforme.
P: Onde é que os elétrons orbitam em torno dos núcleos atômicos?
R: Os elétrons orbitam ao redor dos núcleos atômicos como caminhos orbitais difusos.
