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Aula 8 Elétrons de valência Os elétrons da última camada determinam as principais propriedades químicas das substâncias. Estes são os chamados elétrons de valência. A idéia de elétrons compartilhados, início da teoria moderna de ligações químicas, foi desenvolvida por Lewis (1875-1946), ainda na fase inicial de desenvolvimento da mecânica quântica. Formação de ligações químicas A formação de ligações se dá pelo compartilhamento ou transferência de elétrons. O compartilhamento foi inicialmente compreendido através da chamada regra do octeto, segundo a qual os elementos tenderiam a ter uma estrutura eletrônica semelhante à dos gases nobres, ou seja, com oito elétrons na última camada. Mesmo nas chamadas ligações iônicas, nas quais, essencialmente, um elemento cede um elétron, há sempre um certo caráter covalente na ligação. Compostos iônicos Como dito anteriormente, a formação das ligações iônicas se dá pela transferência de elétrons de um átomo menos eletronegativo para outra mais eletronegativo. Apesar disso, diversas propriedades deste tipo de ligação só podem ser bem entendidas a partir da teoria quântica, especialmente pelo fato de seu caráter parcialmente covalente. Ligação covalente A ligação covalente se dá, como dito, pelo compartilhamento de pares de elétrons. Alguns elementos irão compartilhar, porém, mais de um par, formando as ditas ligações duplas ou triplas. A regra do octeto, de fato, possui inúmeras exceções, devendo ser entendida como uma primeira e simplificada abordagem ao assunto. Ligação metálica Em diversos cristais os elétrons são compartilhados não aos pares de átomos mas por toda a rede crsitalina. Neste caso ocorre a formação das bandas de energia dos elétrons de valência compartilhados. Ressonância Em alguns casos, se pensava inicialmente que certos compostos seriam formados com uma ligação simples e uma dupla, como no caso do ozônio. Este comportamento só pode ser explicado se considerarmos que, de fato, as duas ligações são iguais. Ambas com caráter parcialmente duplo, parcialmente simples. Por razões diversas, este tipo de fenômeno é dito também ressonância. Se explica de forma completa dentro da teoria quântica. Distribuição de carga Da mesma forma que as ditas ligações iônicas possuem sempre um certo caráter covalente, boa parte das ligações covalentes estão associadas a uma distibuição não- homogênea de carga, dando origem a um certo “caráter iônico” para estas ligações. Em alguns casos, esta distribuição de cargas em cada ligação irá gerar moléculas com polaridade, isto é, com um dipolo elétrico resultante. Em outros casos, apesar de formada por ligações polares, uma molécula pode se tornar apolar pelo cancelamanto entre dipolos. Este é, por exemplo, o caso da molécula de CO2. Estruturas moleculares Temos visto que as diversas moléculas apresentam estruturas geométricas diferentes. Tais estruturas serão descritas a partir da aplicação da teoria quântica ao estudo de ligações químicas. Como todas as demais propriedades das ligações químicas, também a geometria depende da estrutura geométrica dos orbitais associados aos elétrons que participam da ligação.