O que ocorre quando dois átomos iguais se combimam? Que tipo de ligação é formada?
Passo 1
Você pergunta: “O que ocorre quando dois átomos iguais se combinam? Que tipo de ligação é formada?”\n
Informações dadas (explicitadas):\n
Informações dadas (explicitadas):\n
- Temos dois átomos idênticos (mesmo elemento).\n
- Queremos saber o que acontece ao se combinar (o que ocorre com os elétrons / estrutura) e qual o tipo de ligação formada.\n
Passo 2
Ideia básica e objetivo físico: quando átomos se aproximam, o sistema tende a uma configuração de menor energia. Para isso, os elétrons e núcleos reordenam-se. Um mecanismo muito comum de estabilização é o compartilhamento ou rearranjo dos elétrons de valência de modo a formar uma ligação entre os átomos — essa ligação reduz a energia total do par de átomos em relação aos átomos isolados. Vou explicar calmamente como isso acontece e o nome desse tipo de ligação.
Passo 3
Compartilhamento de elétrons entre átomos iguais — definição simples\n
- Quando os átomos são iguais, eles têm a mesma tendência a atrair elétrons (mesma eletronegatividade). Por isso, ao se juntarem, os elétrons de valência tendem a ser “compartilhados” igualmente entre eles. Esse compartilhamento forma uma ligação chamada ligação covalente.\n
- Como não há diferença na atração dos elétrons entre os átomos, a ligação é, em geral, uma ligação covalente não polar (ou simplesmente ligação covalente homonuclear).
Passo 4
O que significa “compartilhar” na prática? (modelo de pares de elétrons / ligações sigma)\n
- Pense em dois átomos de hidrogênio formando
. Cada H tem um elétron no orbital . Ao se aproximarem, os dois orbitais se sobrepõem e formam uma região entre os núcleos onde a densidade eletrônica aumenta — um par de elétrons entre os núcleos, ligado aos dois átomos ao mesmo tempo. Esse par de elétrons mantém os núcleos juntos: é a ligação covalente.\n - Esse tipo de sobreposição axial de orbitais
ou que ocorre ao longo da linha que une os centros atômicos é chamado de ligação . Em muitos casos de átomos idênticos (como , ) a ligação entre eles é uma ligação simples.
Passo 5
Eletronegatividade e “não polaridade” — por que chamamos de não polar?\n
- Eletronegatividade é a tendência de um átomo de atrair elétrons numa ligação. Denotamos a diferença de eletronegatividade por
.\n - Se os átomos são idênticos,
. Quando , os elétrons são atraídos igualmente por ambos os núcleos, portanto não há separação de carga significativa: a ligação é não polar.\n - Resumindo: átomos iguais →
→ compartilhamento igualitário → ligação covalente não polar.
Passo 6
Visão por orbitais moleculares (um pouco mais formal, mas curto e útil)\n
- Ao aproximar dois átomos, seus orbitais atômicos se combinam para formar orbitais moleculares: um orbital ligante (de menor energia) e um orbital antiligante (de maior energia). A população desses orbitais com elétrons define se há ligação.\n- Uma fórmula prática para “ordem de ligação” é
onde
é o número de elétrons em orbitais ligantes e
é o número de elétrons em orbitais antiligantes.\n
- Exemplo simples:
. Temos (os dois elétrons ocupam o orbital ligante) e , então
ou seja, uma ligação simples (estável). Já para
, contando elétrons, obtemos ordem de ligação zero e a molécula não é estável como par isolado.
Passo 7
Tipos de ligações possíveis entre átomos iguais — resumo prático\n
- Átomos não metálicos iguais (ou dois átomos isolados iguais): normalmente formam ligação covalente não polar (compartilhamento de elétrons). Pode ser ligação simples (
), dupla ( ) ou tripla ( ), dependendo do número de pares de elétrons compartilhados. Exemplos:\n -
: ligação simples ( ).\n -
: ligação dupla (no modelo de valência clássica: uma + uma ; no modelo MO: ordem de ligação ).\n -
: ligação tripla (ordem de ligação ).\n
-
- Átomos metálicos idênticos em conjunto (no sólido metálico): formam ligações metálicas caracterizadas por elétrons deslocalizados (mar “de elétrons”) e não por pares localizados entre dois átomos. Isso é diferente do caso diatômico isolado, mas é a forma típica de ligação em metais.
Passo 8
Pequenas observações úteis para a prova (dicas de memorização)\n
- “Átomos iguais → compartilhamento igual → covalente não polar.” Repita essa frase mentalmente, ela resolve a maioria dos casos simples.\n
- Se o enunciado pede classificações (i) covalente/polárcovalente/ iônica, use a diferença de eletronegatividade; se for zero, não polar.\n- Se pedirem explicação energética, cite formação de orbital ligante e diminuição da energia total; para respostas rápidas, dizer "formam uma ligação covalente não polar (compartilhamento de elétrons), tipicamente uma ligação
" já resolve.
Resposta
Formam em geral uma ligação covalente não polar — ou seja, compartilham igualmente elétrons (ex.:
,
); em termos de orbitais, há sobreposição formando um orbital molecular ligante (frequentemente uma ligação
).\n
Exceções/observações: em agregados metálicos o mesmo elemento forma ligação metálica (elétrons deslocalizados) e alguns pares (como ) não formam ligação estável.
Exceções/observações: em agregados metálicos o mesmo elemento forma ligação metálica (elétrons deslocalizados) e alguns pares (como