Aula 17 – Ligações covalentes e

metálicas

Em nossa aula passada falamos de ligações iônicas, aquelas que ocorrem

entre átomos com grandes diferenças de eletronegatividade. Entretanto, essa

não é a única forma que os átomos podem se ligar, sendo as outras formas o

assunto dessa aula.

LIGAÇÕES COVALENTES E METÁLICAS

Observe abaixo, na tabela 1, passada na aula passada, algumas

características de algumas substâncias.

Tabela 1 - Substâncias diferentes suas propriedades

Substância Ponto de Fusão (ºC) Conduz corrente no estado sólido?

Conduz corrente no estado líquido?

Cloreto de Lítio 614 Não Sim Cloreto de Cálcio 782 Não Sim Cloreto de Sódio 801 Não Sim Brometo de Potássio 1003 Não Sim Óxido de Alumínio 2015 Não Sim Óxido de Magnésio 2800 Não Sim

Álcool Etílico -117 Não Não Cloro -101 Não Não Água 0 Não Não Naftalina 80 Não Não

Iodo 114 Não Não Glicose 142 Não Não

Alumínio 660 Sim Sim Prata 962 Sim Sim Ouro 1064 Sim Sim Cobre 1535 Sim Sim Platina 1772 Sim Sim

Nessa aula falaremos sobre o comportamento do segundo e terceiro

grupo de substâncias mostradas na tabela:

LIGAÇÕES COVALENTES

Observando as substâncias classificadas na tabela como parte do grupo

2 na tabela, temos essas: Álcool etílico – CH3CH2OH; Cloro – Cl2; Água – H2O;

Naftalina – C10H8; Iodo – I2 e glicose, C6H12O6. Avaliando elas mais

profundamente observamos que todas são formadas por ametais. Com isso,

podemos afirmar:

Substâncias formadas pela união de átomos de ametais (incluindo

o H) apresentam baixos pontos de fusão e ebulição e não conduzem a

corrente elétrica quando puras nos estados líquidos ou sólidos*.

A ligação entre átomos de ametais não pode ser iônica, pois como

verificamos, ametais precisam de elétrons para completar o octeto. Assim, entre

átomos de ametais, a ligação química ocorre de outro modo, chamado de ligação

covalente!

Considere um átomo de cloro. Ele não é estável isoladamente, pois possui

7 elétrons na camada de valência. Para se estabilizar, vimos que ele deve, ao

participar de uma ligação iônica, receber mais 1 elétron.

Há, entretanto, outro modo de esse átomo atingir a estabilidade. Ele pode

“compartilhar” um elétron com outro átomo que também fara o mesmo. Dessa

maneira, cada átomo passará a ter o usufruto comum do par de elétrons

compartilhado, ficando assim com o octeto completo. O resultado é uma

molécula de cloro,formada por dois átomos desse elemento.

Fórmula Eletrônica Fórmula Estrutural Fórmula

Molecular

Esse compartilhamento de elétrons que leva a formação de moléculas é

chamado de ligação covalente.

Observe a molécula de etanol, mais complexa que a do cloro:

Note que os elementos que compõe essa molécula são o Carbono (C), o

Oxigênio (O) e o Hidrogênio (H), sendo esses ametais. Em função desse fato

não há diferença significativa na eletronegatividade desse elementos para formar

uma ligação iônica, formando eles entre si apenas ligações covalentes. Veja, por

exemplo, a ligação entre um átomo de hidrogênio e um de carbono, representada

abaixo.

O Carbono, um elemento da família 4A, possui 4 elétrons em sua camada

de valência. Já o Hidrogênio possui apenas 1. Para ficarem estáveis, de acordo

com a teoria do octeto, o hidrogênio deve receber 1 elétron e o carbono 4

elétrons. Em função dessa busca por estabilidade, esses dois elementos

compartilham os elétrons de sua camada de valência. Note que o hidrogênio

precisa de apenas um elétron para a estabilidade, compartilhando apenas um

elétron com o carbono, conforme visto na figura acima. Entretanto, para o

carbono atingir a estabilidade ele necessita realizar mais ligações, visto que

mesmo compartilhando um elétron com o hidrogênio esse ainda permanece com

5 elétrons. Por isso, o carbono se liga aos demais elementos presentes na

molécula de etanol.

Propriedades das substancias covalentes

As substâncias formadas com ligações covalentes podem ser

encontradas nos três estados físicos na natureza (sólido, líquido e gasoso).

Entretanto, seus pontos de ebulição e fusão são muito mais baixos quando

comparados com os das substâncias iônicas. E quando puras essas substâncias

NÃO conduzem eletricidade.

LIGAÇÕES METÁLICAS

As ligações metálicas são características de substâncias formadas

exclusivamente por átomos de metais, como aqueles classificados no terceiro

grupo da tabela 1. Esse tipo de ligação explica algumas propriedades

apresentadas pelos metais que são diferentes das observadas em substâncias

formadas por ligações iônicas ou covalentes. Por exemplo, os metais, em sua

maioria, podem ser encontrados no estado sólido à temperatura ambiente (25°C)

e apresentam cor acinzentada e brilho característico.

Assim como nas substâncias iônicas verificamos a formação de um

retículo cristalino, onde não há moléculas propriamente formadas, mas sim

átomos muito próximos e sobrepostos aos outros. Nesse caso, representamos o

retículo cristalino do metal apenas com o símbolo do elemento que o compõe,

como Fe para o ferro, Au para o ouro, entre outros. Veja os exemplos nas figuras

abaixo.

Mercúrio – Hg (O único metal líquido

a temperatura ambiente)

Cobre - Cu Ouro - Au

Experiências com raios X levam a crer que os átomos dos metais se

organizam em uma estrutura na qual os cátions ficam agrupados fixos com um

“mar” de elétrons localizados em torno dos cátions. Esses elétrons são

provenientes da camada de valência e não são atraídos por nenhum núcleo em

particular, por isso os chamamos de deslocalizados. Para compreender melhor,

veja a figura abaixo:

Os elétrons, representados pelo símbolo negativo (-), tem a liberdade de

se moverem por toda a extensão do retículo cristalino, sendo esses responsáveis

por algumas propriedades dos metais, como:

Condutibilidade;

Elevados PF e PE.

Maleabilidade* (capacidade de serem moldados

em lâminas e chapas muito finas);

Ductibilidade* (capacidade de serem moldados

fios);

Observando essas propriedades podemos compreender como e por que

os metais são tão utilizados para formarem fios elétricos, recipientes que

suportem aquecimento como panelas e outros frascos, bem como as suas

diversas outras aplicações, sejam na forma de ligas (combinando dois ou mais

metais) ou com um único elemento químico.

Ficou com alguma dúvida? Mande um email para a

profª em larissarichter@msn.com

*Essas propriedades podem

ser explicadas pela sobreposição dos núcleos positivos na formação do retículo cristalino. Aplicando-se uma pressão sobre uma determinada região do metal, os átomos dessa irão “escorregar” sobre os outros. Com esse deslizamento podem se formar as lâminas ou fios desejados.

Bons estudos!

Referências

SALVADOR, E.; USBERCO, J.; Conecte Química - 1º Ano - Ensino Médio. Ed. Saraiva. 2011.

PERUZZO, F.M.; DO CANTO, E.L.; Química na Abordagem do Cotidiano - Volume 1. Ed. Modern bn a, 2010.