Ligação covalente

Este tipo de ligação, sugerida por Lewis, acontece quando as atrações entre os núcleos e os eletrões situados na região ligante (região entre os núcleos), favorecem a aproximação dos núcleos dos diversos átomos participantes na ligação, apesar da repulsão existente entre ambos.

Numa ligação covalente há um equilíbrio entre diversas forças (Figura 1):

Repulsivas, entre os núcleos dos átomos, que têm ambos cargas positivas;

Repulsivas, entre os eletrões das nuvens eletrónicas, que têm cargas negativas;

Atrativas, entre os eletrões e os núcleos, de cargas contrárias.

Figura 1 - Atrações e repulsões numa ligação covalente.
Figura 1 - Atrações e repulsões numa ligação covalente.

Quando existir um equilíbrio entre as forças atrativas e as forças repulsivas é estabelecida uma ligação covalente entre átomos (formação de uma molécula).

Numa ligação covalente há eletrões que são partilhados entre diferentes átomos, ou seja, fazem parte de mais do que uma nuvem eletrónica. São eletrões ligantes.

Esta estrutura dos átomos ligados (molécula) é mais estável dos que os átomos isoladamente. A energia total dos átomos separados é maior que a energia da molécula resultante (Figura 2).

Figura 2 - Energia numa ligação covalente [itl.chem.ufl.edu, adaptada].
Figura 2 - Energia numa ligação covalente [itl.chem.ufl.edu, adaptada].

A relação entre a distância internuclear e a energia total de dois átomos ligados por uma ligação covalente é mostrada na Figura 2, onde se pode observar uma molécula diatómica em quatro situações:

Situação 1 - os dois átomos estão afastados um do outro. Ainda não há atração entre eles. Nesta situação considera-se que a energia potencial total da molécula é 0;

Situação 2 - a esta distância internuclear, há atração entre os dois átomos, levando a que a energia total dos dois átomos diminua relativamente à situação 1;

Situação 3 - neste ponto considera-se que está estabelecida a ligação covalente. Há um equilíbrio entre as forças de atração e as forças de repulsão (ver Figura 1). A energia potencial da molécula atinge o seu ponto mais baixo. A distância entre os dois núcleos dos átomos é chamada comprimento médio da ligação.

Situação 4 - se os átomos se aproximarem ainda mais, as repulsões entre os núcleos começam a ser maiores que as atrações eletrões-núcleos, aumentando a instabilidade da molécula e a sua energia potencial.

Uma ligação covalente entre dois átomos pode ser simples, dupla ou tripla, conforme sejam partilhados 2, 4 ou 6 eletrões (1 par, 2 pares ou 3 pares de eletrões) entre esses átomos.

Acontece uma ligação covalente dativa quando um único átomo cede os dois eletrões de uma ligação covalente.

Interações atómicas [© PhET]

Bibliografia:
R. Chang, Química, McGraw-Hill, 5ª edição.

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