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Ligação covalente

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Ligação covalente ou molecular
	Uma ligação covalente resulta do compartilhamento de um par de elétrons entre os átomos. A força da ligação resulta da atração entre os elétrons compartilhados e os núcleos positivos dos átomos que participam da ligação. 
Quando as forças de repulsão estão em equilíbrio com as forças de atração, ocorre a formação da ligação covalente. O gráfico a seguir é o diagrama de energia para a formação da molécula de H2(g). Esse diagrama pode ser generalizado para todas as molécula diatômicas.
	O compartilhamento ocorre pela superposição de orbitais (overlap) formando orbitais moleculares. Orbital molecular é a região onde a probabilidade de encontrar o par de elétron compartilhado entre os dois átomos é máxima. Um composto covalente normalmente é formado por ametais e semimetais. A superposição frontal dos orbitais forma uma ligação sigma e a superposição lateral dos orbitais forma uma ligação pi. A ligação covalente pode ser formada de duas formas diferentes:
· Ligação covalente comum ou normal
· Ligação covalente dativa ou coordenada
Obs:
Do ponto de vista da mecânica quântica a ligação covalente equivale a um aumento da probabilidade de se encontrar os elétrons na região entre os dois núcleos.
Ordem de ligação
O número de ligações covalentes entre os átomos é denominado ordem de ligação. A medida que a ordem de ligação aumenta entre os átomos,a distância entre eles,comprimento de ligação, diminui e a energia de ligação aumenta.
Tendência de ligação 
Regras para construção de fórmulas estruturais
· Some os elétrons de valência de todos os átomos
· Coloque uma ligação para cada ligante
· Complete o octeto dos ligantes
· Coloque os elétrons restantes no átomo central
· Se o átomo central não alcançou o octeto, procure completá-lo com ligações múltiplas
1º Exemplo
Qual a estrutura de Lewis para o CF4?
Primeiro, determinamos o átomo central e os ligantes. De acordo com a fórmula temos:
Agora somamos os elétrons de valência com a ajuda da tabela periódica:
C(grupo 14) = 4 elétrons(e-)
F(grupo 17) = 7 elétrons (cada flúor) = 28 e-
Total = 32 elétrons(e-)
 (
Lembre-se que cada ligação covalente (―) corresponde a dois elétrons compartilhados.
)
Começamos, então, a distribuir os elétrons, colocando uma ligação para cada ligante.
Como só foram usados 8 elétrons, restaram 24 elétrons. Completaremos, agora,os octetos dos ligantes.Dessa forma:
Todos os 24 elétrons foram, utilizados, não restando mais nenhum elétron. Cada átomo possui um octeto e ,portanto, a fórmula de Lewis está pronta.Nessa molécula precisamos utilizar somente as três primeiras regras.
2º Exemplo
Qual a estrutura de Lewis para o PCl3?
Primeiro, determinamos o átomo central e os ligantes. De acordo com a fórmula temos:
Agora somamos os elétrons de valência com a ajuda da tabela periódica:
P(grupo 15) = 5e-
Cl(grupo 17) = 7 e- (cada cloro) = 21e-
Total = 26 e-
Começamos, então, a distribuir os elétrons, colocando uma ligação para cada ligante.
Como só foram usados 6 elétrons, restaram 20 elétrons. Completaremos, agora,os octetos dos ligantes.Dessa forma:
Assim,ficaram sobrando 20 – 18 = 2 elétrons,que são adicionados ao átomo central .Sempre os elétrons restantes são adicionados ao átomo central.
 Cada átomo possui um octeto e ,portanto, a fórmula de Lewis está pronta.Nessa molécula precisamos utilizar as quatro primeiras regras.
3º Exemplo
Qual a estrutura de Lewis para o SO2?
Primeiro, determinamos o átomo central e os ligantes. De acordo com a fórmula temos:
Agora somamos os elétrons de valência com a ajuda da tabela periódica:
O(grupo 16) = 6e-(cada oxigênio) =12 e-
S(grupo 16) = 6e- 
Total = 18 e-
Começamos, então, a distribuir os elétrons, colocando uma ligação para cada ligante.
Como só foram usados 4 elétrons, restaram 14 elétrons. Completaremos, agora, os octetos dos ligantes. Dessa forma:
Assim, ficaram sobrando 14 – 12= 2 elétrons, que são adicionados ao átomo central. Sempre os elétrons restantes são adicionados ao átomo central.
 Agora, todos os elétrons já foram utilizados, mas o enxofre ainda não possui um octeto. Nessa situação devemos mover um dos pares de elétrons não compartilhados de um dos ligantes para uma das ligações para formar uma dupla ligação(não importa qual ligação é escolhida).
Cada átomo agora possui um octeto e, portanto, a fórmula de Lewis está pronta. Nessa molécula precisamos utilizar as cinco regras.
Propriedades dos compostos moleculares
Ao contrário dos compostos iônicos os compostos moleculares não possuem propriedades muito regulares.
· Em condições ambientes podem ser encontrados nos três estados físicos.
· Geralmente possuem baixos PF/PE. Exceções: grafite ,diamante e sílica
· São isolantes elétricos. Exceção:grafite,fulerenos,nanotubos e grafeno.
· Alguns compostos moleculares conduzem corrente elétrica em solução: ácidos e NH3
· Podem possuir dois tipos de retículos no estado sólido:cristalino molecular formado por moléculas discretas(Ex: C6H12O6(s)) e cristalino rede covalente ou reticular. Os sólidos reticulares ou de rede covalente não possuem moléculas individuais,todos os seus átomos estão unidos por ligações covalentes que formam uma rede bidimensional ou tridimensional que se estende por todo o cristal.São sólidos muito rígidos e duros com elevados pontos de ebulição e fusão.Os principais exemplos de sólidos covalentes reticulares são:diamante,C(n), grafite,C(n),quartzo,SiO2,carbeto de silício,SiC e nitreto de boro,BN.
Exçeções a regra do octeto
1) Expansão do octeto (hipervalência) = estabilização com mais de 8 elétrons na camada de valência.
Ex: SF6 ,PCl5 ,XeF4 ,SF4
2) Hipovalência= estabilização com menos de 8 elétrons na camada de valência.
Ex: BeCl2 , BeH2, BeF2 , AlCl3 , BF3, BH3, BCl3.
3) Moléculas com número ímpar de elétron = o átomo central se estabiliza com 7 elétrons na camada de valência ficando com um elétron desemparelhado (radical).Esse tipo de molécula é paramagnética.Com número par de elétrons diamagnéticas. 
Ex: NO ,NO2 ,ClO2.
Exercício resolvido
01)Desenhe as estrutura de Lewis para os compostos a seguir:
a)NCl3 b)CH4 c)CS2 d)SCl2 e)f)g)
h)SO3 i)NO+ j)l)m)n)CO
o)COCl2
Gab:
 
 
 
 
Exercícios propostos
01 - (UFPE/2012) O elemento X forma moléculas diatômicas gasosas estáveis em condições ambiente. Por inalação, estas moléculas são bastante agressivas aos seres humanos. Este elemento também forma sólidos iônicos binários com metais alcalinos. Considerando essas características analise as afirmativas abaixo.
00.A ligação química das moléculas diatômicas do elemento X é do tipo covalente.
01.O elemento X deve possuir mais de 4 elétrons em sua camada de valência.
02.O elemento X possui afinidade eletrônica muito baixa.
03.O elemento X possui alta energia de ionização.
04.A ligação do elemento X com átomos de hidrogênio não é possível.
02 - (UFG GO/2011) A molécula de H2 é caracterizada pela ligação covalente entre dois átomos de hidrogênio (H). O gráfico a seguir apresenta a relação entre a energia de ligação e a distância internuclear dos átomos.
Com base na análise do gráfico apresentado,
a)identifique (i) o raio covalente, em metros, e (ii) a energia da ligação molecular.
b)identifique em qual das regiões ocorre atração e repulsão atômica, respectivamente.
03 - (UDESC SC/2011) No cloreto de amônio (NH4Cl) estão presentes:
a)3 ligações covalentes dativas e 1 ligação iônica.
b)4 ligações iônicas e 1 ligação covalente dativa.
c)2 ligações covalentes normais, 2 ligações covalentes dativas e 2 ligações iônicas.
d)somente ligações iônicas.
e)4 ligações covalentes e 1 ligação iônica.
04 - (Unimontes MG/2010) Analise as estruturas abaixo:
Após a análise dessas estruturas, assinale a alternativa INCORRETA.
a)Todas as estruturas diferem-se somente quanto à posição dos átomos.
b)Todos os átomos contabilizam oito elétrons na camada de valência.
c)Cada oxigênio com dupla ligação compartilha dois pares de elétrons.
d)Cada
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