Interações atômicas: ligações iônicas, covalentes, dativas e metálicas.

Na natureza, a maioria dos elementos precisam que seus átomos interajam  entre eles para alcançarem estabilidade química. A esse processo dá-se o nome de interações atômicas, as quais são de extrema importância para o conhecimento das propriedades químicas e físicas das substâncias. As interações entre os átomos também conhecidas como ligações químicas foram alvos de investigações por inúmeros cientistas, sendo os nomes de Gilbert N. Lewis e Walter Kossel os mais lembrados devido às suas grandes contribuições para o desenvolvimento desse assunto.  

Ligações Químicas

As ligações químicas são as interações que mantêm os átomos unidos para formar as substâncias que conhecemos no nosso cotidiano. Como os elementos químicos apresentam características distintas, as suas interações também podem ser de diferentes tipos, sendo classificadas como ligações iônicas, ligações covalentes ou ligações metálicas.

Regra do Octeto

A regra do octeto afirma que os elementos químicos tendem a realizar ligações químicas com outros em busca de uma configuração eletrônica estável, tais como apresentam os elementos pertencentes à família dos gases nobres. Desse modo, a regra dispõe que para se tornar estável, os elementos químicos buscam ficar com oito elétrons na sua camada de valência.

Vale a pena ressaltar que a tabela periódica apresenta elementos muito variados e é comum a existência de exceções da regra do octeto, tais como os elementos a partir do terceiro período da tabela periódica que podem expandir o octeto, isto é, comportar mais de oito elétrons na camada de valência em busca de estabilidade eletrônica. Outro caso particular de exceção da regra do octeto é o hidrogênio, que consegue estabilidade com 2 elétrons na camada de valência, configuração eletrônica igual do gás nobre hélio.

Tipo de ligação química: Iônica

As ligações iônicas são aquelas em que ocorre transferência de elétrons  entre os átomos para que ambos consigam se estabilizar eletronicamente. Nesse tipo de ligação são envolvidos um átomo metálico e um átomo não metálico. O metal possui a tendência de perder elétrons, formando assim, um íon positivo chamado de cátion. Por sua vez, o elemento não metálico apresenta a tendência de receber elétrons para a formação do íon negativo chamado de ânion.

O cátion e o ânion, por possuírem cargas opostas, darão origem a ligação iônica de natureza eletrostática. Os sais inorgânicos são exemplos de classes de compostos químicos formados por ligações iônicas tais como o cloreto de sódio.

O sódio é um metal da família 1 da tabela periódica que apresenta um elétron na camada de valência, dessa forma, esse elemento tende a perder seu elétrons formando o íon Na+. Enquanto isso, o cloro que é um ametal possui sete elétrons na camada de valência que ao receber o elétron oriundo do sódio completa o seu octeto se estabilizando ao formar o ânion Cl-.

Tipo de ligação química: covalente ou molecular

As ligações covalentes ou moleculares são realizadas quando os átomos buscam alcançar a regra do octeto através não da doação, mas do compartilhamento dos elétrons. Esse tipo de ligação será feito entre átomos de ametais para a formulação de substâncias químicas. Os compostos orgânicos em sua maioria são formados por ligações químicas covalentes, um bom exemplo disso é o gás metano CH4.

O carbono é um metal da família 14 da tabela periódica que apresenta quatro elétrons na sua camada de valência, precisando para completar sua configuração eletrônica estável compartilhar os seus elétrons com outros quatro átomos de hidrogênio que se estabilizam com dois elétrons na camada de valência. Devido a diferença de eletronegatividade entre os ametais, é possível a formação de ligações covalentes polares e ligações covalentes apolares.

Tipo de ligação: ligação dativa ou coordenada 

A ligação dativa ou ligação coordenada é um caso particular de ligação covalente em que um dos átomos se utiliza de um dos seus pares de elétrons para o compartilhamento com outro átomo. Em ligações covalentes comuns o par de elétrons compartilhado é oriundo um de cada átomo, diferente do que ocorre nas ligações coordenadas. Um exemplo de molécula que se utiliza de ligação dativa para ser formada é o dióxido de enxofre (SO2), onde o enxofre fornece um par de elétrons seus para serem compartilhados.

Tipo de ligação: ligação metálica 

A ligação metálica é um tipo de ligação química que mantêm os átomos dos elementos metálicos unidos. Os elétrons de valência dos metais tendem a possuir uma grande mobilidade dentro do retículo cristalino formado pelo metal, os elétrons tendem a se movimentar entre os átomos metálicos carregados positivamente. Por conta disso, os metais apresentam como característica a boa condutividade elétrica. Um exemplo de ligação metálica é a formação de fios de cobre. 

Ligações Químicas no Enem

Para os vestibulares como o Enem, o estudante precisa ficar atento com as questões sobre ligações químicas. A compreensão sobre os tipos de ligação e em que substâncias cada tipo de interação é encontrada fará com que os alunos não apresentem dificuldade para resolver as questões de forma correta. Além disso, entender que algumas propriedades da matéria como a solubilidade e eletronegatividade estão diretamente relacionadas com o tipo de ligação presente, é muito cobrado dentro do assunto de interação química no Enem.  

ENEM 2022 - PPL Reaplicação

Os compostos iônicos CaCO3 e NaCl têm solubilidades muito diferentes em água. Enquanto o carbonato de cálcio, principal constituinte do mármore, é praticamente insolúvel em água, o sal de cozinha é muito solúvel. A solubilidade de qualquer sal é o resultado do balanço entre a energia de rede (energia necessária para separar completamente os íons do sólido cristalino) e a energia envolvida na hidratação dos íons dispersos em solução. 

Em relação à energia de rede, a menor solubilidade do primeiro composto é explicada pelo fato de ele apresentar maior:

a) atração entre seus íons.

b) densidade do sólido iônico. 

c) energia de ionização do cálcio. 

d) eletronegatividade dos átomos. 

e) polarizabilidade do íon carbonato.

GABARITO: A