Geometria molecular.

É comum na geometria plana estudarmos os pontos, as retas e as relações entre essas entidades. Na geometria espacial acrescentamos os planos à brincadeira e estudamos as relações entre eles. É claro que fui muito simplista nesta apresentação, pois é isto que faremos ao falar de geometria molecular. Se correta, quanto mais simples for a interpretação para a forma geométrica de uma molécula, mais frequentemente a usaremos.

Eu imagino que passa algo parecido com a imagem acima na cabeça de quem tenta imaginar as formas das moléculas. Mas não precisa ser assim. Existem moléculas com formas unidimensionais, bidimensionais e tridimensionais. Quanto mais dimensões, mais difícil representar e imaginar a estrutura. Antes de apresentar cada caso, lembre-se que, neste tópico, trataremos os átomos como pontos e as ligações covalentes entre eles como retas. Não é o correto diante do que já apresentei em outros momentos, mas é uma boa analogia e ajuda a compreender.

E qual o motivos de usarmos pontos e retas? Para que as moléculas se pareçam com polígonos ou poliedros e possamos classificá-las de acordo com os nomes de tais formas geométricas. Antes de avançarmos, resta apenas um detalhe muito importante neste processo, trataremos com cuidado tanto dos elétrons compartilhados na ligações químicas, quanto dos não compartilhados, chamados, respectivamente, de ligantes e não ligantes.

Esses elétrons se repelem e a consequência de sua repulsão é que ficam o mais distante possível uns dos outros. Influenciando na forma geométrica da molécula. Vamos aos casos:

¬ Estrutura monoatômica: ponto.

Os gases nobres (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn e Og) são exemplos de substâncias constituídas por partículas constituídas de um único átomo. Não há ligação química alguma e suas partículas (átomos) são tratadas apenas como pontos. Outras substâncias aquecidas à temperatura de um plasma (quarto estado da matéria) sofrem a ruptura de suas ligações químicas e seus átomos também ficam isolados. À temperatura ambiente, apenas os gases nobres apresentam tal comportamento.

Ligações químicas: ligações covalentes, parte IV.

Pense na ligação química covalente de forma semelhante à maneira como você vê uma disputa de cabo de guerra entre duas pessoas. Elas exercem forças horizontais de sentidos opostos com a intenção de uma deslocar a outra.

Ligações químicas: a ligação covalente, parte III.

Ao estudarmos as diferentes substâncias constituídas exclusivamente por ligações covalente, não tarda encontrarmos situações nas quais a regra do octeto é "ludibriada" ou até mesmo ignorada. Antes de chegarmos a eles, apresentarei alguns exemplos de estruturas com átomos de três ou mais elementos.

Ácido nitroso (HNO₂):

Hibridização do átomo de carbono.

A pergunta mais comum que me é feita quando começo a falar de química orgânica é sobre o átomo de carbono: o que ele tem de especial a ponto de nenhum outro elemento possuir átomos com tamanha facilidade em constituir sua variedade de ligações químicas?

Não é algo muito simples ou rápido de responder, mas também não é demorado como o modelo atômico de Bohr, então lá vai.

O elemento carbono possui número atômico igual a seis. Isto significa que seus átomos apresentam seis prótons no núcleo e esta mesma quantidade de elétrons distribuídos na eletrosfera. Se aplicarmos a ele a distribuição de acordo com o diagrama de Linus Pauling veremos que seus elétrons se encontrarão em apenas duas camadas. Mas antes vejamos os diagrama:

Diagrama de Linus Pauling.

Ligações químicas: a ligação covalente, parte II.

Na postagem anterior (link) sobre ligação covalente eu informei sobre a "necessidade" de os átomos completarem a regra do octeto e como esta determina a quantidade de ligações que os átomos, ametais em sua maioria, formarão uns com os outros.

Abaixo temos a representação de uma molécula de água, com o átomo de oxigênio em vermelho e os átomos de hidrogênio em branco. Formada por duas ligações simples, nas quais um par de elétrons é compartilhado em cada.

Retirado de oescolar

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.

Ligações químicas: introdução.

Há algum tempo eu apresentei em uma postagem (link) na qual eu reuni um conjunto de substâncias e comentei brevemente sobre algumas de suas propriedades. Na sequência eu apresentei cada um dos modelos atômicos estudados na química do ensino médio. A próxima etapa consistiu de informar sobre a tabela periódica e as propriedades nela reconhecidas e padronizadas.

A pessoa mais atenta pode se perguntar o motivo de tudo isso? Trata-se de entender como os átomos são para entender como eles são capazes de se combinar para formar as diferentes substância encontradas na natureza. A perspectiva proposta por Demócrito não se alterou, apenas o meio para alcançá-la.

Uma atividade introdutória de química orgânica.

Para quem está começando a estudar química orgânica, segue uma figura para você completar as ligações restantes dos carbonos com átomos de hidrogênio. Caso tenhas dificuldade, o átomo de carbono forma quatro ligações (4 tracinhos ao redor do C) e o átomo de hidrogênio forma uma ligação (apenas 1 tracinho ao redor do H) .

Note que esta atividade pouco tem de química orgânica. Mas serve como uma introdução ao estudo da química orgânica. Uma pergunta, quantos hidrogênios você escreveu?