Ligações Químicas

Ligações Químicas

Todas as propriedades macroscópicas das substâncias, ou seja, que a gente pode observar a olho nu, são definidas pelo tipo de ligação que ocorre microscopicamente entre os átomos. A natureza destas ligações depende da estrutura eletrônica dos átomos. Mas você deve estar se perguntando, por que os átomos se ligam?

Assim como os seres humanos, os átomos também procuram estabelecer ligações com outros átomos para adquirir mais segurança ou estabilidade, formando por meio dessas ligações as moléculas ou os cristais.

A molécula nada mais é do que um grupo de átomos unidos por ligações químicas. Sabemos, por exemplo, que o gás hidrogênio é formado por dois átomos do elemento hidrogênio (H2) e que a água é formada por dois átomos de hidrogênio mais um átomo de oxigênio (H2O). O gás hidrogênio é um exemplo de uma molécula de substância simples, pois é constituído por átomos do mesmo elemento químico. Já a água é um exemplo de molécula de substância composta, pois é formada por átomos de elementos diferentes. Nas substâncias simples podemos indicar o número de átomos que as formam por meio da sua atomicidade. Com relação ao gás hidrogênio, por exemplo, dizemos que ele tem atomicidade 2, já o gás oxigênio (O2) e o gás ozônio (O3) têm atomicidade 2 e 3, respectivamente.

Mas você deve estar pensando, como os átomos se ligam? O que é estabilidade para um átomo? Calma. Vamos por partes.

Os átomos ligam-se uns aos outros por meio das fronteiras das suas eletrosferas, ou seja, da sua última camada eletrônica. Portanto, é a última camada da eletrosfera de um átomo que determina as condições de formação das ligações químicas.

Ao procurar saber como e por que os átomos se unem, os cientistas descobriram que átomos de alguns elementos podem ser encontrados na natureza em seu estado isolado, ou seja, sem reagirem. São os átomos dos gases nobres. Ao investigarem a distribuição eletrônica desses átomos, os pesquisadores observaram que todos eles, com exceção do hélio, apresentavam oito elétrons na sua camada mais externa, chamada de camada de valência.

A partir dessas descobertas, os cientistas concluíram que a configuração mais estável de um átomo era a dos gases nobres, com 8 elétrons na camada de valência, devido à não reatividade desses gases.

Sendo assim, os átomos que não possuem 8 elétrons na última camada buscariam se ligar a outros átomos a fim de atingirem esta configuração e adquirirem estabilidade. Dessas conclusões surgiu a Regra do Octeto, proposta por Lewis e Kossel, segundo a qual:

“Ocorrem reações químicas em que participam elementos químicos com estrutura menos estável, porque elementos químicos com estrutura eletrônica menos estável têm tendência a adquirir estrutura mais estável por meio do ganho, da perda ou do compartilhamento de elétrons.”

Dessa forma, um subnível incompleto de um átomo poderá ser preenchido por elétrons de outro átomo. Enquanto um cede elétrons, o outro ganha elétrons, ou então, quando a tranferência não é possível, ambos compartilham seus elétrons. Dependendo da forma como os átomos se ligam para adquirir a configuração mais estável, dividimos as ligações em: Ligação Iônica, Ligação Covalente eLigação Metálica. Veremos como ocorre cada uma dessas ligações nos próximos tópicos.

Se você ainda não percebeu a importância de estudarmos as ligações químicas, vamos lá! Pense bem e tente responder qual a diferença entre a grafita e o diamante se ambos são formados por átomos de carbono?

Sim, é isto mesmo que você está pensando. A diferença entre a grafita do seu lápis, comprado por preço irrisório na papelaria da esquina, e entre um precioso e raro diamante está na ligação química entre os átomos de carbono que os compõe. 

Pois é, é por meio das ligações químicas, ou seja, de como os átomos estão arranjados nas moléculas, que um isolante térmico pode se tornar um condutor de eletrecidade, ou, uma simples gripe, uma virose, ou, ainda, um lápis comum, um belo diamante. Não é mágica não, é química mesmo!