Ligação covalente

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A ligação covalente é um tipo de ligação química caracterizada pelo compartilhamento de um ou mais pares de elétrons entre átomos, causando uma atração mútua entre eles, que mantêm a molécula resultante unida. O nome ligação covalente surgiu em 1939.^[1]

Átomos tendem a compartilhar elétrons de modo que suas camadas eletrónicas externas sejam preenchidas e eles adquiram uma distribuição eletrónica mais estável. A força dessas ligações é maior que a das interações intermoleculares e comparável à da ligação iônica. Existem dois tipos principais, a ligação-σ (ligação sigma) e a ligação-π (ligação pi)

Ligações covalentes normalmente ocorrem entre átomos com eletronegatividades similares e altas (geralmente entre dois não-metais), dos quais remover completamente um elétron requer muita energia.

Um tipo especial de ligação covalente é a ligação covalente dativa, também conhecida como ligação covalente coordenada, que ocorre quando um único átomo fornece ambos os elétrons da ligação.

Esse tipo de ligação tende a ser mais forte que outros tipos de ligações, como a iônica. Ao contrário das ligações iônicas, nas quais os íons são mantidos unidos por atração coulômbica não direcional, ligações covalentes são altamente direcionais. Como resultado, Moléculas covalentemente ligadas tendem a formar-se em um número relativamente pequeno de formas características, exibindo ângulos de ligação específicos.

[editar] Ordem de ligação

Ver artigo principal: Ordem de ligação

Ordem de ligação é um termo científico usado para descrever o número de pares eletrônicos compartilhados entre os átomos que formam a ligação covalente. O tipo mais comum de ligação covalente é a simples, em que ocorre o compartilhamento de um único par eletrônico entre dois átomos individuais. Aquelas em que mais de um par é compartilhado são chamadas ligações covalentes coordenadas ou simplesmente dativas. O compartilhamento de dois pares é denominado de ligação dupla, e o de três, ligação tripla. Um exemplo de ligação dupla ocorre no ácido nitrosoN e O), e um exemplo de ligação tripla ocorre no cianeto de hidrogênio (entre C e N). (entre

A ligação covalente permite, em certos casos, a formação de longas moléculas, tais como a da substância presente no cabelo, a queratina.

Ligações quádruplas, embora raras, também existem. Tanto o carbono quanto o silício podem teoricamente formá-las; entretanto, as moléculas formadas são extremamente instáveis. Ligações quádruplas estáveis são observadas, normalmente entre dois metais de transição em compostos organometálicos. Ligações de ordem 6 também foram observadas em metais de transição na fase gasosa e são ainda mais raras.

Na ligação covalente normal a diferença de eletronegatividade deve ser menor que 1,7, se essa diferença for maior a ligação é ionica.

Principais Características das ligações e substâncias covalentes e moleculares:

• Sempre que ocorrer ligações covalentes, todos os átomos envolvidos precisam receber eletrons para atingir a estabilidade ou completar sua camada de valência.
• Neste caso ocorrerá com os não-metais e hidrogênio, pois um necessita do outro para atingir sua estabilidade, sendo que o hidrogênio não irá perder seu elétron apenas compartilhar com um elemento o grupo dos não metais por exemplo:o Cl-(Cloro).
• As substâncias moleculares são, em geral, líquidas ou gasosas, entretanto não são boas condutoras de eletricidade, mas as soluções iônicas são boas condutoras de eletricidade.
• As substâncias covalentes, a condições ambiente, isto é a 25°C e 1 atm, podem estar no estado líquido como o éter, sólido como a parafina e no estado gasoso como o gás carbônico. Apresentam baixos pontos de fusao e ebulição, ao contrario das substancias ionicas em que estes são altissímos. As suas macromoléculas apresentam diferenciação formando dessa forma um grande conjunto de átomos, por exemplo: C(grafite) C(diamante), apresentam diferenciação na organização de suas moléculas.

[editar] Teorias de ligação covalente

Existem duas teorias que explicam como se formam as ligações covalentes entre átomos. A teoria da ligação de valência e a teoria das orbitais moleculares. Esta última é mais aprofundada, embora a primeira seja suficiente para uma compreensão simplificada da estrutura das moléculas.

Ligações múltiplas entre átomos que usam junto 9.453 electrões se chamam monovalentes, 9.454, bivalentes e 9.455, trivalentes.

Usando a mecânica quântica, é possível determinar a estrutura eletrônica, os níveis de energia, ângulos de ligação, comprimentos de ligação, momentos apolares, e espectros de freqüência de moléculas simples com baixo grau de precisão. Atualmente, comprimentos e ângulos de ligações podem ser calculados tão precisamente quanto podem ser medidos (precisão da ordem de poucos picômetros para comprimento e poucos graus para ângulos). Para o caso de pequenas moléculas, cálculos de energia são suficientemente precisos e úteis na determinação de calores de formaçãoenergias de ativação. e

[editar] Exemplos de ligação covalente

• O₂ - cuja fórmula estrutural é O=O
• H₂O - cuja fórmula estrutural é H-O-H

[editar] Exemplo de ligação covalente coordenada (antiga ligação dativa)

• N₂O (óxido nitroso) - um dos nitrogênios faz uma ligação covalente coordenada com o oxigênio.

É importante lembrar que só acontece uma ligação coordenada se não for mais possível realizar uma ligação covalente molecular. A ligação covalente coordenada é representada por uma flecha (-->).