Ligação Química (Covalente)


A ligação covalente é um tipo de ligação química caracterizada pelo compartilhamento de um ou mais pares de elétrons entre átomos, causando uma atração mútua entre eles, que mantêm a molécula resultante unida. O nome ligação covalente surgiu em 1939.
Átomos tendem a compartilhar elétrons de modo que suas camadas eletrônicas externas sejam preenchidas e eles adquiram uma distribuição eletrônica mais estável. A força dessas ligações é maior que a das interações intermoleculares e comparável à da ligação iônica. Existem dois tipos principais, a ligação-σ (ligação sigma) e a ligação-π (ligação pi)
Ligações covalentes normalmente ocorrem entre átomos com eletronegatividades similares e altas (geralmente entre dois não-metais), dos quais remover completamente um elétron requer muita energia.
Um tipo especial de ligação covalente é a ligação covalente dativa, também conhecida como ligação covalente coordenada, que ocorre quando um único átomo fornece ambos os elétrons da ligação. Cada átomo pode potencialmente ceder apenas um par de elétrons para o outro.
Esse tipo de ligação tende a ser mais forte que outros tipos de ligações, como a iônica. Ao contrário das ligações iônicas, nas quais os íons são mantidos unidos por atração coulômbica não direcional, ligações covalentes são altamente direcionais. Como resultado, Moléculas covalentemente ligadas tendem a formar-se em um número relativamente pequeno de formas características, exibindo ângulos de ligação específicos.

Ligação Covalente Dativa


Ligação covalente dativa, também conhecida como ligação semipolar, ligação covalente coordenada, ou simplesmente como ligação dativa ou coordenada, é descrita como uma ligação covalente entre dois átomos, na qual os dois elétrons compartilhados provêm do mesmo átomo. A distinção para uma mera ligação covalente é artificial, embora seja comumente encontrada em livros-texto. Uma vez que a ligação dativa seja formada, sua força e demais características não têm diferença das de outras ligações covalentes polares.
Ligações dativas ocorrem quando um ácido de Lewis (um receptor de elétrons) recebe um par de elétron de uma base de Lewis (um doador de elétrons), para formar um aduto. O processo formativo da ligação dativa é chamado de coordenação. O elétron doador adquire carga formal positiva, enquanto o elétron receptor adquire carga formal negativa.

Ligação covalente polar 
Ligação covalente polar, é quando os átomos que estão ligados apresentam eletronegatividades variadas.
Por exemplo: AB, sendo B mais eletronegativo, logo ele possui mais densidade eletrônica, desta forma podemos considerar B como um pólo negativo, consequentemente, A será positivo, portanto podemos considera-lós um dipolo elétrico, por conter uma partícula com dois pólos. 
Ligação Covalente Apolar
Uma ligação covalente diz-se apolar quando esta se estabelece entre dois átomos iguais (homonuclear).
Quando uma molécula é formada por dois átomos iguais, os eletrões que participam na ligação covalente são igualmente atraídos e partilhados pelos dois átomos, o que significa que, em média, estes se encontram tão próximos de um átomo como do outro. A nuvem eletronica resultante da ligação química é simétrica. Devido a este facto, esta ligação covalente diz-se apolar pois o par de eletrões compartilhado é igualmente atraído pelos núcleos dos átomos ligados.
O termo apolar resulta do facto de não se formarem polos.
Como exemplo de ligações covalentes apolares temos o caso das moléculas de hidrogenio (H2), oxigênio (O2) e azoto(N2), entre outras.
Tal como na ligação polar, também é possível averiguar a polaridade de moléculas. Da mesma maneira, recorre-se ao vetor designado por momento dipolar. 
Uma molécula poliatômica (constituída por mais de dois átomos) é apolar quando a soma vetorial dos momentos dipolares das várias ligações é igual a zero.
Isto significa que o conjunto das ligações entre os seus átomos se distribui regularmente no espaço e,consequentemente, a nuvem eletrônica global da molécula é simétrica.
Um exemplo de molécula poliatômica apolar é a molécula de metano (CH4). A sua geometria tetraédrica permite que o momento dipolar resultante se anule.



Ligação Química (Iônica)


A Ligação iônica é um tipo de ligação química baseada na atração eletrostática entre dois íonscarregados com cargas opostas. Na formação da ligação iônica, um metal doa um elétron, devido a sua baixa eletronegatividade formando um íon positivo ou cátion. No sal de cozinha, as ligações entre os íons sódio e cloreto são iônicas. Geralmente ligações iônicas se formam entre um metal e um ametal. O átomo do ametal tem uma configuração eletrônica semelhante a de um gás nobre, quase totalmente preenchida de elétrons. Eles têm alta eletronegatividade, e facilmente ganham elétrons formando um íon negativo ou ânion. Os dois ou mais íons logo se atraem devido a forças eletrostáticas. Ligações desse tipo são mais fortes que ligações de hidrogênio, e têm força menor que as ligações covalentes.
\mathrm{Li + F}\ \ \ \to\ \ \ \mathrm{Li^+F^-}\,\!
\mathrm{3Na + P}\ \ \ \to\ \ \ \mathrm{(Na^+)_3P^{3-}}
A ligação iônica ocorre somente se a variação da energia total da reação é favorável—quando os átomos ligados tem energia mais baixa que os átomos livres. Quanto maior a variação da energia total, mais forte se torna a ligação.
Estudos revelaram que não existe ligação iônica pura. Todas ligações iônicas tem um grau de ligação covalente ou ligação metálica. Quanto maior a diferença na eletronegatividade entre dois átomos mais iônica se torna a ligação. Compostos iônicos conduzem eletricidade quando fundidos ou em solução. Eles geralmente tem um alto ponto de fusão e tendem a ser solúveis em água.

Estrutura iônica

Compostos iônicos no estado sólido formam uma estrutura iônica contínua em um cristal iônico. A forma mais simples de cristal iônico é um cúbico simples. Nessa forma todos os átomos estão posicionados nas extremidades de um cubo. Essa célula unitária tem a massa que é a mesma de 1 dos átomos envolvidos. Quando todos os íons tem aproximadamente o mesmo tamanho, eles podem formar uma estrutura iguais chamada cúbica de face-centrada (onde a massa é 4*massa atômica), mas, quando os íons tem tamanhos diferentes, a estrutura é geralmente cúbica de corpo-centrado (2 vezes a massa). Em retículos iônicos o número de coordenação se refere ao número de íons que cada retículo está ligado.


Principio da Dualidade


 A dualidade onda-partícula, também denominada dualidade onda-corpúsculo ou dualidade matéria-energia, constitui uma propriedade básica dos entes físicos em dimensões atômicas - e por tal descritos pela mecânica quântica - que consiste na capacidade dos entes físicos subatômicos de se comportarem ou terem propriedades tanto de partículas como de ondas.

A dualidade partícula-onda foi enunciada pela primeira vez, em 1924, pelo físico francês Louis-Victor de Broglie, que anunciou que os elétrons apresentavam características tanto ondulatórias como corpusculares, comportando-se de um ou outro modo dependendo do experimento específico. A experiência de Young (experiência da dupla fenda) exemplifica de maneira sensível o comportamento ondulatório do elétron; e pelo que já se conhecia do mesmo como partícula - a citarem-se os experimentos realizados com o tubo de Crookes, e outros - a dualidade onda partícula deste ente: difração em fenda dupla é uma propriedade notoriamente ondulatória.

De Broglie fundou seu raciocínio inicialmente na intuição e nos conhecimentos acerca do efeito fotoeléctrico para chegar a esta conclusão. Durante seus estudos acerca do efeito fotoelétrico - estudo que lhe rendeu o prêmio nobel - Albert Einstein havia concluído que os fótons que atuavam no efeito fotoelétrico exibiam todas as propriedades esperadas de um feixe de partículas, comportando-se cada qual como uma partículas com energia E=h•f, onde f representa a frequência de onda da onda eletromagnética associada aos fótons em consideração. Einstein concluiu desta forma que, em determinados processos, as ondas se comportam como se corpúsculos fossem. De Broglie imaginou então o inverso, ou seja, se ondas se comportam como partículas, porque não esperar que partícula se comportem como ondas? Levando sua ideia a cabo e confrontando-a com dados empíricos o físico francês foi capaz de relacionar com sucesso o comprimento de onda associado ao comportamento ondulatório da "partícula" com a massa da referida "partícula" mediante a formula λ=h/P, onde P representa o módulo do vetor quantidade de movimento  \vec P , ou seja, o produto da massa pelo módulo da velocidade (m•v) do ente; h representa a constante de Constante de Planck, e 'λ', o comprimento de onda associado.

Observando-se a fórmula verifica-se facilmente que, à medida que a massa ou sua velocidade aumenta, diminui consideravelmente o comprimento de onda. Os corpos macroscópicos têm associada uma onda, porém a massa é tão grande que se pode afirmar que apresenta um comprimento de onda desprezível, porém não nulo. Embora no mundo macroscópico tais efeitos ondulatórios sejam por tal imperceptíveis, no mundo subatômico estes certamente não o são, e por tal, na hora de se falar sobre "partículas" atômicas é muito importante se considerar a dualidade - já que o comportamento ondulatório determinado pelo comprimento de onda que possuem é a única forma de se explicar muitos de seus fenômenos.

Alguns propõem explorando os recursos de linguagem (neologismo) que não se tem "partículas" e "ondas" no mundo quântico, e sim apenas "partículas-onda" - entes físicos que se comportam ora como partícula, ora como onda.
A dualidade onda-partícula estendeu o conceito de relação de dispersão antes presente em ondulatória ao âmbito da mecânica.


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