enlace covalente - Wikilingue - Encydia
Um enlace covalente produz-se por compartición de elétrons entre dois átomos. Este tipo de enlace produz-se quando existe electronegatividad polar mas a diferença de electronegatividades entre os átomos não é suficientemente grande como pára que se efectue transferência de elétrons. Desta forma, os dois átomos compartilham um ou mais pares electrónicos em um novo tipo de orbital, denominado orbital molecular. Os enlaces covalentes costumam-se produzir entre elementos gasosos não metais.
A diferença do que passa em um enlace iónico, em onde se produz a transferência de elétrons de um átomo a outro, no enlace químico covalente, os elétrons de enlace são compartilhados por ambos átomos. No enlace covalente, os dois átomos não metálicos compartilham um ou mais elétrons, isto é se unem através de seus elétrons no último orbital, o qual depende do número atómico em questão. Entre os dois átomos pode compartilhar-se um, dois ou três electrónes, o qual dará lugar à formação de um enlace simples, duplo ou triplo. Em representação de Lewis estes enlaces podem representar-se por uma pequena linha entre os átomos.
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Tipos de enlace covalente
Existem dois tipos de substâncias covalentes:
Substâncias covalentes moleculares: os enlaces covalentes formam moléculas que têm as seguintes propriedades:
- Temperaturas de fusão e ebullición baixas.
- Em condições normais (25 °C aprox.) podem ser sólidos, líquidos ou gasosos
- São macios em estado sólido.
- São aislantes de corrente eléctrica e calor.
- Solubilidad: as moléculas polares são solubles em disolventes polares e as apolares são solubles em disolventes apolares (semelhante dissolve a semelhante).
Redes: ademais as substâncias covalentes formam redes, semelhantes aos compostos iónicos, que têm estas propriedades:
- Elevadas temperaturas de fusão e ebullición.
- São sólidos
- São substâncias muito duras (excepto o grafito).
- São aislantes (excepto o grafito).
- São insolubles.
- São neocloridas
simples : forma um electron molecular
Moléculas poliatómicas
Polaridad do enlace covalente
Consideremos átomos do hidrógeno, à medida que aproximam-se entre si, se vão fazendo notar as forças que atraem à cada elétron ao núcleo do outro átomo, até que ditas forças de atração se chegam a compensar com a repulsión que os elétrons sentem entre si. Nesse ponto, a molécula apresenta a configuração mais estável.
O que tem sucedido é que os orbitais de ambos elétrons se sobrepuseram, de maneira que agora é impossível distinguir a que átomo pertence a cada um dos elétrons.
No entanto, quando os átomos são diferentes, os elétrons compartilhados não serão atraídos por igual, de maneira que estes tenderão a se aproximar para o átomo mais electronegativo, isto é, aquele que tenha uma maior apetencia de elétrons. Este fenómeno denomina-se polaridad (os átomos com maior electronegatividad obtêm uma polaridad mais negativa, atraindo os elétrons compartilhados para seu núcleo), e resulta em uma deslocação do ónus dentro da molécula.
Poder-se-ia dizer que ao átomo mais electronegativo não gosta muito compartilhar de seus elétrons com os demais átomos, e no caso mais extremo, desejará que o elétron lhe seja cedido sem condições se formando então um enlace iónico, daí que se diga que os enlaces covalentes polares têm, em alguma medida, carácter iónico.
Quando a diferença de electronegatividades é nula (duas átomos iguais), o enlace formado será covalente puro ; para uma diferença de electronegatividades de 1,7 o carácter iónico atinge já o 35%, e para uma diferença de 3, será de 49.5%.
Por conseguinte, para diferenças de electronegativades maiores de 3 o enlace será predominantemente de carácter iónico, como sucede entre o oxigénio ou flúor com os elementos dos grupos 1 e 2; no entanto, quando está entre 0 e 1,7 será o carácter covalente o que predomine, como é o caso do enlace C-H. Não obstante, segundo o químico Raymond Chang, esta diferença de electronegatividad entre os átomos deve ser 2,0 ou maior para que o enlace seja considerado iónico (Chang, 371).(bibliografía abaixo)
Dependendo da diferença de electronegatividad, o enlace covalente pode ser classificado em covalente polar e covalente puro ou apolar. Se a diferença de electronegatividad está entre 0,4 e 1,7 é um enlace covalente polar, e se é inferior a 0,4 é covalente apolar.
Enlace covalente polarizado
Quando um mesmo átomo contribui o par electrónico, o enlace covalente é chamado enlace covalente polarizado. Ainda que as propriedades de enlace covalente coordenado são parecidas às de um enlace covalente normal (dado que todos os elétrons são iguais, sem importar sua origem), a distinção é útil para fazer um rastreamento dos elétrons de valencia e atribuir ónus formais. Uma base dispõe de um par electrónico para compartilhar e um ácido aceita compartilhar o par electrónico para formar um enlace covalente coordenado.
Produz-se em elementos iguais, isto é, com uma mesma electronegatividad pelo que seu resultado é 0. Um átomo não completa a regra do octeto.
Características do enlace covalente polarizado
- Enlace singelo: Compartilham-se dois elétrons da capa de valencia. Ej: F-F
- Enlace duplo: Compartilham-se quatro elétrons, em dois pares, da capa de valencia. Ej: Cl=Cl
- Enlace triplo: compartilham-se 6 elétrons em 3 pares de elétrons da capa de valencia. Ej: NΞN
- Enlace cuádruple: é a união de 8 elétrons em quatro pares da capa de valencia. Ej: CC
- Em general quando um átomo compartilha os dois elétrons de um sozinho para se chama enlace covalente dativo e se costuma representar com uma seta (→)
Tipo de enlaces e reactividad de uma substância
Nos enlaces sigma podem ocorrer as seguintes reacções (reacções químicas):
- Substituição, onde um átomo é substituído por outro. Substitui-o.
- Eliminação, onde um átomo se elimina da molécula. Geralmente nesta reacção forma-se um enlace pi.
Sobre os enlaces pi ocorre a adição, onde se agregam pelo geral duas átomos e se formam dois enlaces sigma. No exemplo mostra-se a adição de um só átomo:
- Os enlaces sigma não polares de um átomo saturado são muito pouco reactivos e para fins práticos podemos os considerar inertes.
- Os enlaces sigma não polares que entram a um átomo insaturado são algo mais reactivos, pelo efeito do enlace pi.
- Os enlaces sigma polares são reactivos.
- Os enlaces pi são reactivos.
Outro tipo de reacção é a transposición, onde se redistribuem os átomos existentes para formar um isómero da substância original. Esta pode ocorrer em qualquer molécula sem importar o tipo de enlace e o número de enlaces que mudam de lugar, sempre é par.
