Ligações Químicas - Ligação Covalente

Ligação covalente simples em moléculas diatómicas                                                                             

A matéria é constituída por átomos de diferentes elementos químicos que se combinam entre si das mais variadas formas.
Quando os átomos se combinam, ocorrem interações entre eles, formando-se "elos", ou seja, ligações químicas. São estas ligações que explicam a imensa variedade de substâncias que existem no Universo.

Molécula de hidrogénio (H2)

Quando dois átomos de hidrogénio se aproximam, surgem novas interações elétricas entre eles:

• forças repulsivas entre os eletrões de cada um dos átomos e entre os núcleos dos dois átomos;
• forças atrativas entre o eletrão de cada um dos átomos e o núcleo do outro.

interações que ocorrem quando dois átomos de hidrogénio se aproximam

As interações resultantes dependem da distânciaa a que os átomos se encontram. Ao diminuir a distância entre os dois átomos, há um aumento das forças atrativas. Contudo, existe uma distância a partir da qual as forças repulsivas se sobrepõem às forças atrativas.

energia das interações entre dois átomos de hidrogénio em função da distância

A ligação química ocorre quando, a uma determinada distância entre os núcleos de dois átomos, as forças atrativas são mais intensas do que as forças repulsivas e a energia potencial é mínima.

A nuvem eletrónica da molécula de hidrogénio é mais densa nas zonas próximas dos núcleos dos átomos e na região internuclear (entre os núcleos), onde é mais provável encontrar os eletrões, sendo menos densa nas zonas mais afastadas dos núcleos, onde é menos provável encontrar os eletrões. As moléculas são constituídas por dois ou mais núcleos (dependendo do número de átomos que formam a molécula) e uma única nuvem eletrónica.

Quando os dois átomos estabelecem uma ligação, cada eletrão, que inicialmente pertencia ao seu átomo de hidrogénio passa a pertencer aos dois átomos, pois passa a movimentar-se mais tempo na região internuclear.

Os eletrões ao passarem a pertencer aos dois átomos são os responsáveis pela ligação química designada por ligação covalente.

Deste modo, os dois átomos ligados ficam com o número máximo de eletrões de valência permitindo no nível n = 1 (dois eletrões), a que corresponde maior estabilidade. Como tal, uma molécula de hidrogénio é mais estável do queo conjunto constituído por dois átomos de hidrogénio separados.

No caso da molécula de hidrogénio, como a ligação consiste na compartilha de um único par eletrónico, ou seja, na partilha de dois eletrões por dois núcleos de dois átomos, a ligação designa-se por ligação covalente simples.

A notação de Lewis é um modo de representar esquematicamente os eletrões de valência e as ligações químicas covalentes. Consiste na representação de cada átomo pelo seu símbolo químico rodeado de pontos ou cruzes, que simbolizam os eletrões de valência (os pontos e as cruzes são utilizados para distinguir os eletrões que originalmente pertenciam a átomos diferentes).

No caso das moléculas, os eletrões partilhados são colocados entre os dois símbolos químicos.

representação de Lewis da molécula de hidrogénio

fórmula de estrutura da molécula

A fórmula de estrutura permite a representação das moléculas, evidenciando as ligações químicas covalentes por meio de traços simples entre os símbolos químicos.

molécula de hidrogénio 

Na figura acima, a nuvem eletrónica encontra-se igualemente distribuída entre os dois átomos, pois os átomos são iguais.

Assim, não existe uma região mais eletronegativa do que outra, logo a ligação covalente é apolar (não tem pólos elétricos) e a molécula também é apolar.

A distância média entre os núcleos dos dois átomos ligados designa-se comprimento da ligação, que no caso da molécula de hidrogénio é de 74 pm.