Ligação Covalente - ENEM

Prévia do material em texto

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-) 
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- 
C
F
F
F
F
CF
F
F
F
CF
F
F
F
P ClCl
Cl
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). 
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)PH4+ f)ClO21- g) PO43- 
h)SO3 i)NO+ j)NO21- l) NO31- m) BrO31- n)CO 
o)COCl2 
 
Gab: 
 
 
 
 
 
 
 
 
PCl
Cl
Cl
PCl
Cl
Cl
PCl
Cl
Cl
S OO
SO O
SO O
SO O
SO O SO O
NCl
Cl
Cl
CH
H
H
H
CS S
a)
b)
c)
1+
 d)
e)
SCl Cl
PH
H
H
H
ClO O
1-
f)
g) PO
O
O
O
3-
h) SO O
O
i) N O
1+
1-
 l)
NO O
O
1-
m)
BrO O
O
C On) CCl Cl
O
o)