Ligações Covalentes no Cotidiano: parte II

Vamos para a nossa segunda, e última parte, sobre o nosso bate-papo sobre as ligações covalentes no nosso cotidiano? 

No artigo anterior (caso você não tenha lido, clique aqui), creio que ficou bem claro como influi bastante aplicar a Teoria da Repulsão dos Pares Eletrônicos da Camada de Valência (TRPECV), no momento de montar a estrutura de uma molécula.

Vejo que algumas generalizações, que é comum de serem feitas durante os estudos, precisam ser feitas com muita cautela, visando não errar questões de vestibulares que cobram pontos específicos desse conteúdo.

Você já sabe que a generalização: “toda molécula com 3 átomos apresentará geometria linear”; é algo que não podemos fazer. Inclusive, gostaria de agradecer a interação de vocês na nossa enquete da aba de comunidades do YouTube. Foram mais de 6 mil votos, e a grande maioria acertou a pergunta que fiz. Vocês são nota 6 x 10²³ 😀

Ah, antes que eu me esqueça: não deixe de ficar ligado(a) na nossa aba de comunidades, pois sempre posto enquetes maneiras por lá \o/

Nesse artigo, vou utilizar dos conhecimentos abordados anteriormente, para falar de polaridade. E aí, preparado(a) para reagir?

Revisão sobre a Eletronegatividade

Antes de falar de polaridade, precisamos fazer uma revisão sobre eletronegatividade, uma propriedade da tabela periódica que você já deve ter estudado. Se por acaso você nunca estudou eletronegatividade, clique aqui.

A definição de eletronegatividade, de uma forma bem direta e resumida, vem ser:

“A tendência de um átomo atrair elétrons em uma ligação.”

A tendência de crescimento dessa propriedade na tabela periódica, vem ser da esquerda para a direita no períodos, e de baixo para cima nos grupos, onde o flúor é o elemento mais eletronegativo da tabela periódica.

Quando trabalhamos com a água (H₂O) e o dióxido de carbono(CO₂), os elementos químicos envolvidos nessas moléculas são: hidrogênio, oxigênio e carbono. Vou aproveitar o artigo anterior, e continuar utilizando dessas duas moléculas, para encerrar a nossa análise.

Existe uma escala de eletronegatividade chamada “escala de eletronegatividade de Pauling”, onde valores de eletronegatividade foram atribuídos para os elementos químicos.

Não vamos entrar no mérito de explicar como esses valores foram calculados, pois o que nos interessa nesse momento, é somente os valores de eletronegatividade do hidrogênio, carbono e oxigênio.

E afinal de contas, quais seriam os valores para os elementos citados?

O hidrogênio será 2,2, o carbono será 2,5, e o oxigênio será 3,5.

Analisando a polaridade da molécula

Agora que já fizemos uma revisão rápida sobre a eletronegatividade, vamos analisar como utilizar esse conhecimento para ver se uma molécula é polar ou não.

Vou lhe fazer uma pergunta estranha, baseado em um “experimento mental” que veio a mente, e que será útil ao nosso artigo.

Imagine que eu, o professor de química Paulo Valim, for disputar aquela brincadeira “cabo de guerra” com o ator Dwayne Johnson, quem você acha que vai ganhar?

Se você disse que o vencedor seria eu, agradeço pelo carinho, mas a gente sabe que o Dwayne é muito mais forte do que eu! Sabemos que o resultado esperado para o nosso “experimento mental”, seria o Dwayne vencedor, e eu, muito provavelmente, seria arremessado para muito longe, kkkkkkkk

Agora vamos pensar com seriedade! Não sei se você vai concordar comigo, mas eu posso traçar um vetor, representando essa disputa. Observe como esse “experimento mental” tem alguma lógica, através de um desenho simples que fiz aqui no Paint:

Agora, o que isso tem a ver com o assunto que estamos trabalhando?

Vamos fazer o mesmo para analisar a polaridade de uma molécula. Só que ao invés de usar a força dos participantes, o critério utilizado será a eletronegatividade, visando traçar os vetores.

Basicamente, quem for mais eletronegativo, vai atrair mais esses elétrons da ligação covalente.

Observe como vão ficar os vetores na molécula de dióxido de carbono:

Como o oxigênio é mais eletronegativo do que o carbono (você se lembra dos valores de eletronegatividade que forneci?), isso quer dizer que na ligação carbono – oxigênio, o vetor estará apontado para o oxigênio, que possui maior tendência de atração dos elétrons da ligação.

Só que existem 2 ligações carbono – oxigênio, você reparou?

O que isso vai significar para a gente, pode ser representado, por analogia, a uma situação de gêmeos tentando puxar um carro, usando cordas.

Vou explicar.

Substitua o carbono por um carro. Substitua os dois oxigênios, por gêmeos que estão puxando cordas amarradas ao carro, com a mesma força. Um puxa para a esquerda, com a força “X”. O outro, puxa para a direita, com a mesma força “X”.

O carro vai sair do lugar?

Não né?

Basicamente, essa linha de raciocínio poderia ser empregada no dióxido de carbono, obviamente fazendo as aplicações dos conceitos que estamos discutindo.

Dizemos tecnicamente, que no caso do CO₂, os vetores do momento dipolar se anularam. E quando isso acontece, a molécula é classificada como “molécula apolar”.

Agora eu gostaria que você respondesse a seguinte pergunta:

O que você acha que aconteceria com os vetores, se por acaso, a molécula de água fosse montada de forma errada, ou seja, seguindo a geometria molecular do tipo linear? 

Para facilitar a sua vida, observe logo abaixo:

Você conseguiu perceber que dessa forma os vetores do momento dipolar se anulam, resultando em uma molécula apolar?

Agora olhe como o resultado será diferente, quando escrevemos a estrutura de forma correta, aplicando os conhecimentos que apresentamos na teoria da repulsão dos pares eletrônicos da camada de valência. Estou querendo dizer, no fim das contas, que estou escrevendo a estrutura da água de forma correta, ou seja, na geometria molecular do tipo angular:

Percebeu que dessa forma os vetores não se anulam?

E o que isso significa?

Que a molécula de água, dessa forma, seria classificada como “molécula polar”, e justamente esse é o cenário real “da coisa”: A ÁGUA É UMA MOLÉCULA POLAR!

A importância de analisar corretamente a polaridade de uma molécula

Creio que você percebeu que é muito importante entender o que é ligação covalente, e como montar a estrutura de uma molécula, visando estabilizar os seus átomos.

Porém, somente isso não resolve o nosso “problema”.

Já vi alunos reclamando que perderam pontos em uma prova discursiva, por representar a estrutura de uma molécula (como por exemplo, a água) não levando em consideração a sua geometria molecular.

É importante levar em consideração isso, pois esse pequeno detalhe muda a polaridade de uma molécula.

Pensando nisso, além de saber montar a estrutura de uma molécula, não se esqueça que é necessário saber também, sobre a teoria da repulsão dos pares eletrônicos da camada de valência (TREPCV), os tipos de geometria molecular, aplicar os conhecimentos de eletronegatividade, e por último, fazer a construção e análise de vetores, visando identificar se eles vão se anular ou não.

Como tinha dito no último artigo:

Espero que agora, depois de tudo o que conversamos até aqui, os assuntos que tratamos agora possa fazer algum sentido na sua mente, caso você entrou aqui pra tirar dúvidas.

Mas e aí, também ficou interessado(a) em saber como a polaridade vai influenciar nas propriedades físicas?

Fique ligado(a) que em breve venho aqui para falar das interações intermoleculares.

Mas se por acaso você já quer ficar por dentro do que vai tratar no próximo artigo, veja a minha aula sobre as interações intermoleculares 😀