Elétrons de Valência e Ligações Químicas

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Aula 8 
 
 
 
Elétrons de valência 
 
Os elétrons da última camada determinam as principais 
propriedades químicas das substâncias. 
 
Estes são os chamados elétrons de valência. 
 
 
 
 
A idéia de elétrons compartilhados, início da teoria 
moderna de ligações químicas, foi desenvolvida por Lewis 
(1875-1946), ainda na fase inicial de desenvolvimento da 
mecânica quântica. 
 
 
Formação de ligações químicas 
 
A formação de ligações se dá pelo compartilhamento ou 
transferência de elétrons. 
 
 
 
 
O compartilhamento foi inicialmente compreendido através 
da chamada regra do octeto, segundo a qual os elementos 
tenderiam a ter uma estrutura eletrônica semelhante à dos 
gases nobres, ou seja, com oito elétrons na última camada. 
 
 
 
Mesmo nas chamadas ligações iônicas, nas quais, 
essencialmente, um elemento cede um elétron, há sempre 
um certo caráter covalente na ligação. 
Compostos iônicos 
 
Como dito anteriormente, a formação das ligações iônicas 
se dá pela transferência de elétrons de um átomo menos 
eletronegativo para outra mais eletronegativo. 
 
 
 
 
Apesar disso, diversas propriedades deste tipo de ligação 
só podem ser bem entendidas a partir da teoria quântica, 
especialmente pelo fato de seu caráter parcialmente 
covalente. 
 
 
 
Ligação covalente 
 
A ligação covalente se dá, como dito, pelo 
compartilhamento de pares de elétrons. Alguns elementos 
irão compartilhar, porém, mais de um par, formando as 
ditas ligações duplas ou triplas. 
 
 
 
 
 
 
A regra do octeto, de fato, possui inúmeras exceções, 
devendo ser entendida como uma primeira e simplificada 
abordagem ao assunto. 
 
 
 
 
Ligação metálica 
 
Em diversos cristais os elétrons são compartilhados não 
aos pares de átomos mas por toda a rede crsitalina. Neste 
caso ocorre a formação das bandas de energia dos 
elétrons de valência compartilhados. 
 
 
 
 
 
Ressonância 
 
Em alguns casos, se pensava inicialmente que certos 
compostos seriam formados com uma ligação simples e 
uma dupla, como no caso do ozônio. 
 
 
 
 
 
Este comportamento só pode ser explicado se 
considerarmos que, de fato, as duas ligações são iguais. 
Ambas com caráter parcialmente duplo, parcialmente 
simples. Por razões diversas, este tipo de fenômeno é dito 
também ressonância. Se explica de forma completa dentro 
da teoria quântica. 
 
 
 
 
 
Distribuição de carga 
 
Da mesma forma que as ditas ligações iônicas possuem 
sempre um certo caráter covalente, boa parte das ligações 
covalentes estão associadas a uma distibuição não-
homogênea de carga, dando origem a um certo “caráter 
iônico” para estas ligações. 
 
 
 
 
 
Em alguns casos, esta distribuição de cargas em cada 
ligação irá gerar moléculas com polaridade, isto é, com um 
dipolo elétrico resultante. Em outros casos, apesar de 
formada por ligações polares, uma molécula pode se tornar 
apolar pelo cancelamanto entre dipolos. Este é, por 
exemplo, o caso da molécula de CO2. 
 
 
 
 
Estruturas moleculares 
 
Temos visto que as diversas moléculas apresentam 
estruturas geométricas diferentes. Tais estruturas serão 
descritas a partir da aplicação da teoria quântica ao estudo 
de ligações químicas. 
 
 
 
 
 
Como todas as demais propriedades das ligações 
químicas, também a geometria depende da estrutura 
geométrica dos orbitais associados aos elétrons que 
participam da ligação.