Com relação às ligações químicas e aos materiais são dadas as seguintes afirmações:
Ligações covalentes envolvem o compartilhamento dos elétrons de valência de átomos adjacentes, são altamente direcionais e existe uma menor diferença de eletronegatividade entre os elementos em relação às ligações iônicas;

Passo 1

O enunciado pede avaliar e explicar a afirmativa dada sobre ligações covalentes. A afirmativa tem três partes que preciso checar separadamente:
  • (A) Ligações covalentes envolvem o compartilhamento dos elétrons de valência de átomos adjacentes.
  • (B) Ligações covalentes são altamente direcionais.
  • (C) Existe uma menor diferença de eletronegatividade entre os elementos ligados covalentemente do que naqueles ligados iônicamente.
Vou analisar cada parte, explicar os conceitos necessários e comparar com a ligação iônica para chegar a uma conclusão sobre a veracidade da afirmação.

Passo 2

Explicando o que é ligação covalente (parte A) — conceito e por que fala em “elétrons de valência” e “compartilhamento”.
  • “Elétrons de valência” são os elétrons mais externos de um átomo, os que participam de reações e de ligações. Vou denotar genericamente por \mathrm{e^{-}_{val}} esses elétrons.
  • Ligação covalente é formada quando dois átomos aproximam-se e cada um contribui com um (ou mais) elétron de valência para formar um par de elétrons que fica associado a ambos os núcleos. Esse par compartilhado mantém os átomos ligados por atração eletrostática mútua entre os núcleos e os elétrons do par.
  • Exemplo simples: a molécula de hidrogênio \mathrm{H_2}. Cada átomo H tem um elétron de valência; aproximando-se, os dois elétrons formam um par compartilhado entre os dois núcleos — é uma ligação covalente simples.
  • Conclusão do Passo: a parte (A) está correta — covalência = compartilhamento de elétrons de valência entre átomos vizinhos.

Passo 3

Por que ligações covalentes são direcionais (parte B) — orbital overlap, formas e exemplos.
  • A direção da ligação vem do fato de que a ligação covalente resulta do sobreposição (overlap) de orbitais atômicos (por exemplo, orbitais s, p, ou híbridos como sp^3, sp^2). A intensidade e a orientação dessa sobreposição dependem da forma dos orbitais.
  • Explicando orbitais e sobreposição de um jeito simples: orbitais são “regiões” ao redor do núcleo onde a probabilidade de encontrar um elétron é alta. Um orbital p tem dois lobos em direções opostas; se dois átomos se aproximam com lobos p voltados um para o outro, eles formam uma ligação forte nessa direção. Se não estiverem apontados, a sobreposição é fraca e a ligação fraca.
  • Exemplos concretos:
    • Metano \mathrm{CH_4}: o carbono usa orbitais híbridos sp^3 que geram quatro ligações em direção tetraédrica — ligações claramente direcionais.
    • Grafite (camadas de carbono sp^2): ligações fortes no plano (direcionais) e fracas entre planos.
    • Diamante (rede covalente tetraédrica): rede tridimensional altamente direcional e muito rígida.
  • Consequência prática: materiais covalentes formam estruturas com ângulos e geometria fixos, e isso afeta propriedades mecânicas e eletrônicas.
  • Conclusão do Passo: a parte (B) está correta — ligações covalentes são tipicamente altamente direcionais por causa do overlap orbital.

Passo 4

O que é eletronegatividade e como a diferença de eletronegatividade relaciona covalência vs ionidade (parte C).
  • Eletronegatividade \chi é uma medida (escala de Pauling ou outras) da tendência de um átomo de atrair elétrons numa ligação química. Vou denotar valores típicos na escala de Pauling.
  • A ideia prática: quando dois átomos A e B formam uma ligação, a diferença |\chi_A-\chi_B| indica o caráter da ligação:
    • Se |\chi_A-\chi_B| é pequeno, a ligação tende a ser covalente (elétrons compartilhados mais igualmente).
    • Se |\chi_A-\chi_B| é grande, tende a ocorrer transferência de elétrons e formação de íons (caráter iônico).
  • Regra empírica comum: na escala de Pauling, diferenças superiores a cerca de 1,7 são frequentemente associadas a caráter fortemente iônico (essa é uma regra prática, não um limite absoluto).
  • Exemplos numéricos (valores aproximados de Pauling):
    • \chi_{\mathrm{H}}=2,20, \chi_{\mathrm{C}}=2,55. Diferença: |2,55-2,20|=0,35 → ligação predominantemente covalente (por isso C–H é não polar/covalente).
    • \chi_{\mathrm{Na}}=0,93, \chi_{\mathrm{Cl}}=3,16. Diferença: |3,16-0,93|=2,23 → caractere fortemente iônico (NaCl).
    • \chi_{\mathrm{Si}}=1,90, \chi_{\mathrm{O}}=3,44. Diferença: |3,44-1,90|=1,54 → ligação com grande polaridade, mas ainda com componente covalente (ex.: \mathrm{SiO_2} tem caráter misto).
  • Portanto, em geral as ligações classificadas como covalentes envolvem menores diferenças de eletronegatividade do que aquelas classificadas como iônicas — a parte (C) está, em sua essência, correta. Importante: existe um contínuo entre covalente e iônica; não é binário puro.

Passo 5

Comparação direta com ligação iônica — mecanismo e direcionabilidade.
  • Ligação iônica: formada por transferência (ou quase transferência) de elétrons de um átomo para outro, resultando em cátions e ânions que se atraem por forças eletrostáticas. Ex.: Na → Na^+ e Cl → Cl^- e então formação de rede cristalina.
  • As forças eletrostáticas entre íons são globais e isotrópicas (não dependem de uma orientação particular de orbitais). Por isso dizemos que ligações iônicas são pouco ou nada direcionais: o íon positivo é atraído por íons negativos em todas as direções, formando redes cristalinas (ex.: estrutura cúbica de NaCl).
  • Em contraste, a ligação covalente depende da orientação dos orbitais e, portanto, é dirigida e confere geometria definida às moléculas e redes covalentes.
  • Conclusão do Passo: a comparação feita no enunciado é consistente com a teoria: covalente = compartilhamento + direção; iônica = transferência + não direcional.

Passo 6

Implicações para materiais — por que essa diferença importa na prática.
  • Materiais fortemente covalentes (ex.: diamante, grafite, silício cristalino) tendem a apresentar:
    • Geometrias fixas e anisotropia (propriedades que dependem da direção).
    • Em muitos casos, alta dureza (diamante) e altas temperaturas de fusão, mas comportamento elétrico variável (silício é semicondutor).
  • Materiais iônicos (ex.: NaCl, MgO) tendem a:
    • Formar cristais com alta coordenação (cada íon cercado por vários íons de carga oposta).
    • Ser frágeis (quebra por desalinhamento de íons de mesma carga), bons isolantes no estado sólido, elevados pontos de fusão.
  • Observação prática: muitos materiais têm ligações de caráter misto (parcialmente covalente e parcialmente iônico) — o comportamento real é uma combinação das características acima.

Passo 7

Caveats e casos mistos (para não simplificar demais)
  • A classificação “covalente vs iônica” é uma aproximação útil; muitas ligações são intermediárias. A diferença de eletronegatividade é um indicador, mas não a única causa do caráter iônico ou covalente.
  • Alguns compostos (por exemplo, semicondutores III–V como GaAs) têm ligações covalentes com certo grau de polaridade; óxidos muitas vezes têm caráter misto.
  • Portanto, afirmar que “covalente = totalmente não iônico” seria excessivo; o enunciado original afirma apenas que a diferença de eletronegatividade é menor do que na ligação iônica, o que é uma afirmação correta em termos gerais.

Passo 8

Conclusão final — resposta direta e curta
  • As três partes da afirmação (compartilhamento de elétrons de valência, alta direcionalidade e menor diferença de eletronegatividade em relação às ligações iônicas) estão corretas dentro do uso usual dos termos em química de materiais. Afirmativa aceita como verdadeira.

Resposta

Verdadeira.

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