Química volume 1


Eletronegatividade, ligações polares e apolares



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Eletronegatividade, ligações polares e apolares

Em uma ligação química, cada átomo atrai os elétrons da sua camada de valência com força diferente.

Vamos examinar os modelos de ligação em duas moléculas que você conhece:
Imagem

cloro


(substância simples)
Imagem

cloreto de hidrogênio

(substância composta binária de H e Cℓ)
Tanto na substância cloro quanto no cloreto de hidrogênio, as ligações que unem os átomos são covalentes; no entanto, o par de elétrons que os liga não é compartilhado do mesmo modo nessas moléculas.

Na molécula de cloro (Cℓ2), o par de elétrons é atraído com a mesma intensidade pelos dois átomos, uma vez que eles são do mesmo elemento. Dizemos que a ligação é covalente apolar.

Na molécula de cloreto de hidrogênio (HCℓ), o Cℓ atrai mais fortemente os elétrons que o H e, por isso, o par fica deslocado para o Cℓ, isto é, os elétrons da ligação não são igualmente compartilhados pelo H e pelo Cℓ. Assim, a região ao redor do Cℓ fica com maior concentração de cargas negativas e aquela ao redor do H, com maior concentração de cargas positivas. A ligação no HCℓ é, portanto, polar. Trata-se de uma situação intermediária entre a ligação covalente apolar (em que o par de elétrons é atraído com a mesma intensidade pelos dois átomos) e a ligação iônica (em que o elétron pertence a um dos átomos, o que fica com carga negativa, e o outro que perdeu o elétron passa a ter carga positiva).



A ligação apolar ocorre quando há ligação entre átomos do mesmo elemento. No caso de átomos de elementos diferentes, em geral há polarização, que poderá ser maior ou menor, dependendo da diferença de eletronegatividade dos elementos que participam dela.

A eletronegatividade está relacionada à capacidade de, em uma molécula, um átomo atrair o(s) elétron(s) envolvidos na ligação química.


Imagem

Getty Images/The LIFE Picture Collection

Linus Carl Pauling (1901-1994), químico estadunidense, ganhador do Nobel de Química, em 1954, por suas pesquisas sobre a natureza das ligações químicas e a elucidação de estruturas complexas; e do Nobel da Paz, em 1962, por suas ações a favor do fim dos testes nucleares.

Foto de 1958.


O gráfico abaixo indica os valores de eletronegatividade dos elementos segundo Linus Carl Pauling (1901-1994), o primeiro cientista a propor, em 1939, uma escala relativa de eletronegatividade. Para estabelecer tais valores, ele fixou arbitrariamente o valor 4,0 para o flúor (F), que, segundo sua escala, é o mais eletronegativo dos elementos, determinando os demais por comparação. Os gases nobres foram excluídos porque, na época, não se conheciam ligações entre átomos desses elementos.
Eletronegatividade segundo a escala de Pauling

Imagem (Gráfico)

Paula Radi/Arquivo da editora

Excluídos os gases nobres, as setas indicam a tendência de crescimento da eletronegatividade. Os elementos mais eletronegativos de um grupo são, de modo geral, os de menor número atômico, localizados na parte superior. Em um período, a tendência de crescimento da eletronegatividade se dá no sentido do aumento do número atômico.

Fonte: UNIVERSIDAD de Valladolid. Escuela de Ingenierías Industriales. Dpto. Química Orgánica. Curso de introducción en Química General. Disponível em: . Acesso em: 22 jan. 2016.


eletronegatividade

eletronegatividade


<134> Não escreva neste livro.
A eletronegatividade dos elementos é uma propriedade periódica que, em linhas gerais, tende a variar da seguinte forma:

▸ Quanto mais à direita estiver um elemento num período, maior será sua eletronegatividade (nos períodos cresce da esquerda para a direita). Assim, quanto mais próximo de atingir a configuração eletrônica de gás nobre, maior será sua tendência de atrair elétrons.

▸ Quanto mais para baixo estiver um elemento em um grupo, menor será sua eletronegatividade (nos grupos ela cresce de baixo para cima). Vamos analisar dois halogênios (grupo 17), F (4,0) e Cℓ (3,0), ambos com 7 elétrons no último nível. A diferença entre eles está na distância que esses elétrons têm do núcleo.
Cores fantasia, sem escala.

Imagens

Paula Radi/Arquivo da editora

Acima, esquema da distribuição eletrônica para o átomo de flúor e para o átomo de cloro. Note que a distância do núcleo até a camada de valência no átomo de flúor é menor do que no átomo de cloro, ou seja, seu raio atômico é menor.
A atração entre cargas opostas é tanto maior quanto menor é a distância entre elas. Portanto, quanto menor a distância entre os elétrons () e o núcleo (), maior a atração entre eles.

Um elemento de baixa eletronegatividade é bastante eletropositivo: é o caso dos metais, que perdem elétrons com mais facilidade que os outros elementos.

A ligação iônica entre dois átomos ocorre quando há diferença significativa de eletronegatividade entre ambos. Caso essa diferença não seja suficientemente grande para a transferência de elétrons, ocorrerá ligação covalente polar. Quando os átomos tiverem a mesma eletronegatividade, a ligação será apolar. Observe estes exemplos:
Elemento 11Na, Eletronegatividade 0,9

Elemento 9F, Eletronegatividade 4,9

Elemento 17Cℓ, Eletronegatividade 3,0

Elemento 9F, Eletronegatividade 4,0

Elemento 9F, Eletronegatividade 4,0

Elemento 9F, Eletronegatividade 4,0


Imagem – Na+F – ligação iônica

Imagem – Cℓ —F – ligação covalente polar

Imagem – F — F – ligação covalente apolar
Hidrogênio (H2), oxigênio (O2), nitrogênio (N2), bromo (Br2), iodo (I2), etc. são substâncias formadas por moléculas apolares.

Cloreto de hidrogênio (HCℓ) e água (H2O) são substâncias formadas por moléculas que apresentam ligações polares.



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