Ligações químicas: a ligação covalente, parte I.

Quando se fala em ligação química, é comum o professor apresentar esta imagem:

E os alunos enxergam isso:

Exageros à parte, temos uma grande distância a percorrer com a informação entre o livro e o estudante.

O estudo da ligação química exige atenção e dedicação por parte dos estudantes, quando se fala de ligação covalente, esta atenção deve aumentar. Pois é a que mais gera confusão e equívocos em sua representação, ao menos é esta a minha observação. E aceito a possibilidade de estar equivocado.

A primeira observação sobre a ligação covalente: trata-se de uma interação entre dois átomos apenas.

Como já foi mencionado (link) no texto introdutório desse tema, a ligação covalente é aquela na qual dois átomos estabelecem uma espécie de sociedade onde dois elétrons são compartilhados. Como toda sociedade, é comum os sócios (átomos no caso) investirem uma determinada quantidade de capital cada um. Se estas quantidade são iguais e temos apenas dois sócios, eles são donos em 50% cada um da empresa. A ligação covalente é uma sociedade na qual cada átomo (de um total de dois) investiu um elétron e ambos são donos do par.

Cada um entra na ligação com um elétron, assim fazem os átomos na ligação covalente.

Aí vem alguém e pergunta: Só isso?

Sim.

"Não pode ser."

E não pode mesmo, mas a ligação covalente é, por definição, apenas isso. O que costuma complicar sua compreensão é a dificuldade em aceitar as regras sob as quais ela se baseia. Pois bem, vamos a estas regras:

¬ Regra do Octeto

Esta regra diz que um átomo deve apresentar, como o próprio nome sugere, oito elétrons na última camada. Este fim é alcançado por vários meios. Para átomos que praticam a ligação covalente, compartilhando seus elétrons. Isso surgiu a partir da observação dos gases nobres, elementos nos quais suas substâncias são constituídas de átomos isolados.

¬ Quantidade de Elétrons na Última Camada

Normalmente, este item é parte integrante da regra do octeto. Resolvi separá-lo para facilitar a compreensão. A formação de ligações covalentes, por parte de um átomo, tem de obedecer a quantidade de elétrons em sua última camada. Como observaremos as ligações formadas por ametais, temos a seguinte tabela para ilustrarmos:

Temos acima representados átomos do elementos ametálicos que serão referência para suas respectivas famílias na tabela periódica. A ideia é compartilhar um elétron próprio com um de outro átomo para atingir o total de oito, caso de neônio (Ne), ou o total de dois, caso do hélio (He), que é a busca do hidrogênio.

O átomo de carbono (C), com quatro elétrons, compartilhará todos eles com outros quatro para obter oito. O átomo de nitrogênio (N), com cinco elétrons, compartilhará três deles com outros três para obter oito, ficando dois sem ligação (preto). O átomo de oxigênio (O), com seis elétrons, compartilhará dois deles com outros dois para alcançar oito, restando dois pares sem ligação. Por fim, o átomo de flúor, com sete elétrons, compartilhará um deles com um outro para contabilizar oito, sobrando outros seis (três pares) sem ligação.

O átomo de hidrogênio "foge" à regra do octeto por apresentar apenas uma camada parcialmente preenchida, a primeira. Com esta camada só possui "vaga" para um segundo elétron, completá-la significa compartilhar o único que possui com um outro.

Muito bem, sabendo dessas informações, organizaremos alguns átomos de modo que todas as suas ligações sejam estabelecidas e a regra do octeto satisfeita.

É fundamental notar que os átomos compartilharão a quantidade máxima de elétrons disponível em sua última camada para alcançar o número "mágico" de oito elétrons na camada de valência.

A seguir, veremos como são as ligações covalentes múltiplas e a ligação covalente coordenada.