Ligações químicas: metais, não-metais, ligações iônicas e ligações covalentes
Como sabemos, os átomos se ligam a outros para completarem suas camadas de valência. Se você não está lembrando, camada de valência é a última camada da eletrosfera do átomo e ela é considerada completa se possuir oito elétrons (para átomos com mais de uma camada) ou dois elétrons (para átomos com uma única camada). Assim, desde que sua camada não esteja completa, ele irá se ligar a outros átomos para tentar completá-la.
Vamos fazer uma suposição: as pessoas só são felizes se possuírem uma bicicleta. Você não possui a bicicleta e ela custa R$ 100,00, mas você só tem R$ 50,00. Você tem um irmão pequeno, de mais ou menos dois anos, que possui R$ 50,00 e também não tem bicicleta. Para poder adquirir uma bicicleta e ficar feliz, você propõe a ele uma sociedade em que cada um entra com R$ 50,00 e poderão usar a bicicleta.
Proposta aceita, a bicicleta é comprada mas, deixando a hipocrisia de lado, você vai andar na bicicleta e seu irmão não, já que você é muito mais forte do que ele. Ele não conseguirá tomá-la à força, mas certamente passará o resto de sua vida atrás de você pedindo insistentemente: "Posso andar? Posso andar?"
Outra suposição: seu irmão tem a mesma idade e estatura que você. Vocês poderão fazer uma sociedade para comprar a bicicleta, mas você terá que deixá-lo andar de vez em quando - e ele a você - senão vira e mexe alguém levará um soco.
Com os átomos a coisa é mais ou menos parecida. Um átomo com camada de valência incompleta chega perto de outro átomo também incompleto e propõe uma "sociedade eletrônica". Se um deles for muito mais forte que o outro, ele roubará o elétron necessário e não deixará que seu "sócio" o compartilhe. Se essa diferença de força não for tão grande, embora um tente roubar o outro, não conseguirão e serão obrigados a compartilhar o elétron em uma sociedade mais justa.
A força do átomo
A tendência ou força que um átomo tem para capturar elétrons é chamada deeletronegatividade. Assim, entenderemos como forte (neste texto) um átomo que possui grande eletronegatividade e como fraco os de baixa eletronegatividade. O flúor é o mais forte e o frâncio o mais fraco.
Tipos de ligações
Quando um átomo forte (com grande eletronegatividade) se liga a um átomo fraco (com baixa eletronegatividade), há transferência definitiva de elétron do mais fraco para o mais forte. Se tirarmos um elétron de um átomo, ele deixa de ser neutro, pelo desequilíbrio entre seu número de prótons e de elétrons. Quando um átomo perde elétron, ele fica com mais prótons do que elétrons, e sua carga passa a ser positiva. Se o átomo ganhar elétrons, também haverá um desequilíbrio de cargas e, como ele terá mais elétrons do que prótons, ele será eletricamente negativo. Um átomo que deixa de ser eletricamente neutro, se tornando positivo ou negativo, passa a ser chamado de íon.
Aproximando um átomo altamente eletronegativo de um de baixa eletronegatividade, ele captura elétrons tornando-se um íon negativo e tornando o outro um íon positivo. Como cargas elétricas opostas se atraem, eles ficarão ligados por atração eletromagnética e o tipo de ligação será chamada de ligação iônica.
Se aproximarmos dois átomos de forte eletronegatividade, um não terá força para capturar o elétron do outro permanentemente. Ele captura o elétron mas o outro consegue capturá-lo de volta e, além de retomá-lo, captura um elétron do outro. Esse jogo fica se repetindo fazendo com que o par de elétrons (um de cada átomo) fique orbitando pelos dois átomos. É importante perceber que nesse caso não há formação de íons. Esse tipo de ligação, onde não há transferência definitiva de elétrons, e sim compartilhamento do par, é designada ligação covalente.
Quem é forte e quem é fraco?
Consideraremos fortes os não-metais e fracos os metais. Localizando na tabela periódica:
Exemplificando
O2 (oxigênio molecular) - não-metal com não metal = Ligação Covalente
CO2 (dióxido de carbono) - não-metal com não-metal = Ligação Covalente
H2O (água) - não-metal com não-metal = Ligação Covalente
CH4 (metano) - não-metal com não-metal = Ligação Covalente
Al2O3 (óxido de alumínio) - metal com não-metal = Ligação Iônica
NaCl (cloreto de sódio) - metal com não-metal = Ligação Iônica
PbI (iodeto de chumbo) - metal com não-metal = Ligação Iônica
FeS (sulfeto de ferro) - metal com não-metal = Ligação Iônica
Existem outros tipo de ligação?
Sim. Existem também ligações metálicas e ainda um tipo especial de ligação covalente, chamada ligação covalente coordenada, mas trataremos de cada uma delas em separado, em outros textos.
Resumindo...
Metais com Não-Metais = Ligação Iônica.
Não-Metais com Não-Metais = Ligação Covalente.
Ligação Iônica = Transferência definitiva de elétrons, formação de íons.
Ligação Covalente = Compartilhamento do par de elétrons em órbita comum.
Fábio Rendelucci é professor de química e física e diretor do cursinho COC-Universitário de Santos (SP).
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