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PRODUÇÃO DIDÁTICO PEDAGÓGICA

UNIDADE DIDÁTICADESVELANDO AS LIGAÇÕES COVALENTES

IDENTIFICAÇÃO Professor PDE: ARLINDO ROBERTO DE OLIVEIRA

Área PDE: Química

NR: Cornélio Procópio

Professor Orientador: Prof.ª. Dr.ª. Rení Ventura da Silva Alfaya

IES vinculada: Universidade Estadual de Londrina (UEL)

Escola de Implementação: CEEBJA – Cornélio Procópio

Público objeto da intervenção: Alunos do 3º ano do Ensino Médio da Educação

de Jovens e Adultos

RESUMOA natureza da ligação química é revelada a partir da estrutura eletrônica dos

átomos, mostrando como esta afeta as propriedades macroscópicas das

substâncias. Os três tipos mais comuns de ligações químicas, consideradas

fortes e que estão presentes na maioria das moléculas (ligação iônica, ligação

covalente e ligação metálica), são discutidas em detalhe. O tipo de ligação

química dependerá de como acontece o rearranjo dos elétrons na molécula

formada. Podemos, então, de maneira afirmativa dizer que as ligações

covalentes, ocorrem em geral, entre átomos não metais onde a diferença de

eletronegatividade seja baixa, ou ainda de que a ligação covalente decorre do

compartilhamento de pares de elétrons, com spins opostos ou anti-paralelos,

formando moléculas.

Palavras chaves: Ligações químicas. Ligação iônica. Ligação covalente.

INTRODUÇÃO

As dificuldades conceituais que os alunos apresentam sobre o tema

“ligações químicas” são atribuídas a problemas mais básicos, como a

compreensão da natureza de átomos e moléculas .

Este artigo apresenta uma metodologia mostrando as faces das

ligações covalentes, procurando mostrar as maneiras mais simples, levando

com isso eliminar as dificuldades apresentadas no estudo das ligações

covalentes.

Muitas das confusões feitas pelos estudantes entre as ligações iônica

e covalente são baseadas na concepção de que os compostos iônicos são

formados por moléculas, ou seja, que a ligação iônica é formada apenas entre

o par de átomos que doaram e receberam elétrons. (BARKER; MILLAR, 2000).

Os demais íons seriam unidos por algum tipo de força. As interações

intramoleculares são confundidas com as intermoleculares implicando em

concepções onde as ligações covalentes são rompidas na mudança de estado

de substâncias moleculares. (TAN; TREAGUST, 1999). Outra ideia comum

entre os estudantes é que as ligações covalentes possuem um status de

“ligação verdadeira” e os pares de elétrons são compartilhados igualmente

entre os átomos. (FERNANDEZ; MARCONDES, 2006).

A maioria das concepções dos estudantes com relação á geometria e

a polaridade das moléculas advém de dificuldades de visualização

tridimensional e da falta pré-requisitos para esse conhecimento. Eles

confundem arranjo dos pares de elétrons e geometria molecular.

Um dos maiores problemas com o tópico “ligação química” é a

confusão que vários alunos fazem entre ligações covalentes e iônicas

(NICOLL, 2001; TAN E TREAGUST, 1999; POSADA, 1999). Para alguns, os

compostos iônicos existem como moléculas discretas assim como os

compostos covalentes e, portanto, as ligações iônicas são entendidas como

unidirecionais e sujeitas às mesmas regras de comportamento que as ligações

covalentes (BARKER E MILLAR 2000). O retículo cristalino não é uma

representação comum para a maioria dos estudantes e muitos acreditam que o

cloreto de sódio existe como uma entidade discreta (TAN E TREAGUST, 1999)

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Para muitos estudantes, as ligações covalentes são fracas, uma vez

que compostos covalentes apresentam baixos pontos de ebulição em geral

(BARKER E MILLAR, 2000). Além disso, têm a ideia de que “ligações

covalentes são rompidas quando uma substância muda de estado” (TAN E

TREAGUST, 1999). Muitos estudantes pensam que “todos os átomos

covalentemente ligados formam macromoléculas” e se mostram confusos em

relação à diferença entre forças intermoleculares e intramoleculares.

.A palavra “ compartilhar” tem significado muito específico em química.

Um par de elétrons compartilhado significa que o par de elétrons existe em

algum lugar entre os átomos na molécula. Já na linguagem do dia-a-dia ,

compartilhar significa possuir ou usar conjuntamente.

1 CONCEITOS BÁSICOS

A ligação covalente é a ligação que tem origem na forma de atração

entre campos eletromagnéticos e diferencia-se da iônica, que tem origem na

atração entre cargas estáticas que são os íons.

Também ocorrem as ligações mais fracas que são as ligações

intermoleculares que tem origem na formação de polos permanentes ou

temporários entre orbitas de átomos de moléculas diferentes.

Ligação covalente é a ligação que tem origem nas interações entre

campos eletromagnéticos opostos, produzidos pelo movimento de spin em

sentidos contrários (↑↓), gerando campos eletromagnéticos opostos.

As ligações covalentes podem ser discutidas por várias teorias; a

teoria de ligações de valência ( T.L.V), a teoria dos orbitais molecures (TOM),

teoria do campos cristalino , (TCC).

1.1 DIFERENÇAS DE LIGAÇÕES IÔNICA E COVALENTE

A ligação covalente se diferencia da ligação iônica por ser

unidirecional, atua unicamente entre os centros de ligações. Estas ligações

covalentes podem produzir ligações simples, formando um único par de

elétrons entre os átomos, sendo chamada de ligação Sigma( σ ).

Também pode formar ligação múltipla que ocorrem quando dois a três

pares de elétrons estão sendo formados. Esta ligação múltipla chamada de

ligação Pi (π)ocorre sempre na presença de um par sigma.

As ligações uma sigma e outra Pi. O tríplice quando houver uma sigma

e duas Pi.Estas ligações dependem dos orbitais que efetua mas ligações

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Na ligação covalente os 2 átomos que atraem o mesmo par de elétrons.

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2 PROPRIEDADES DOS COMPOSTOS MOLECULARES

Líquidos ou gasosos■ Ponto de fusão e Ponto de ebulição baixos

■ Formam moléculas

Compostos Covalentes

■ Formados só por ligações covalentes

■ Formam moléculas gigantes

Ponto de fusão e Ponto de Ebulição altíssimo (mais altos que os compostos

iônicos) Ex. grafite, diamante.

Na geometria molecular, os pares de elétrons da ligação ou livres se

repelem, ficam o mais longe possível.

Os pares de elétrons livres ( não formam ligação, exercem repulsão

maior que os eletros que formam ligação.

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3 MATERIAL E MÉTODO

Para tornar a aprendizagem de química sobre ligações covalente

devemos utilizar de aulas práticas desenvolvendo passo-a passo a montagem

de kits com material alternativo mostrando a formação de ligações covalentes e

a formação de pares eletrônicos.

Para essa montagem vamos usar os seguintes materiais.

1- Garrafas pet de 1 l ou 0,5 l

2- Tinta spray ( vermelha e preta)

3- Rebites

4- Ribitadeira

5- Estilete

6- Embalagem de filme ou mangueira

7- Gabarito de caixa de sapato

8- Ferro de solda

Abordaremos o conteúdo de forma expositiva, utilizando o material abaixo.

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