no programa de hoje vamos falar de ligações no mundo globalizado em que vivemos tudo está ligado em rede interconectado e é claro que existem muitos tipos de ligações a ligação interurbana que a gente faz para fora da nossa cidade a ligação a cobrar Quando é o outro que paga as ligações amorosas entre dois amantes e por fim nosso assunto de hoje as ligações químicas que formam a maioria das substâncias que conhecemos [Aplausos] [Música] a química é a ciência voltada para a composição a estrutura e as propriedades da matéria ao longo dos séculos a química acumulou
um grande conhecimento sobre as substâncias sua natureza suas qualidades e capacidades de mistura pera aí pera aí Tá misturando tudo assim vai ficar uma bagunça eu acho melhor a gente entender algumas coisinhas básicas antes de continuar tudo bem Kika antes de continuarmos nossa conversa vamos entender os conceitos de elemento químico molécula substância e mistura na natureza existem mais de 100 elementos químicos que são a base de toda a matéria O que diferencia os elementos químicos é o seu número atômico que representa a quantidade de prótons existentes nos núcleos de seus átomos o oxigênio por exemplo
é o elemento químico constituído por todos os átomos que possuem oito prótons em seu núcleo Portanto o número atômico do oxigênio é oito na tabela periódica os elementos químicos são mostrados isoladamente mas na natureza não é assim a maioria deles só existem em combinações quando dois ou mais átomos do mesmo elemento químico ou de elementos diferentes se combinam por uma ligação química eles formam o que chamamos de molécula as moléculas da água por exemplo são formadas por uma combinação de dois átomos de hidrogênio com um átomo de oxigênio molécula é a menor parte de uma
substância átomos formam moléculas moléculas formam substâncias o oxigênio hidrogênio e carbono presentes nesta cadeia de átomos que estamos mostrando formam as moléculas da glicose que por sua vez faz parte da substância açúcar a glicose é a principal fonte de energia dos organismos vivos e está presente em muitos alimentos que comemos no dia a dia e tem também a mistura que é composta por duas ou mais substâncias o leite por exemplo é uma mistura de várias substâncias bom agora chegamos ao tema central da nossa conversa de hoje as ligações químicas é o que existe entre átomos
que formam uma molécula estável tá bom mas como eles se ligam é um abraço um beijo eles são algemados têm tomada para plugar como é que eles se ligam kika essa pergunta vem se repetindo por toda a história da química e as respostas têm nos levado a modelos de ligação química cada vez mais precisos tentando responder essa pergunta cientistas observaram o comportamento de várias substâncias e perceberam que algumas combinavam melhor que outras Isto é a capacidade de combinação de alguns elementos podia variar e foi tentando esse comportamento que eles chegaram à ideia de Valência a
essa altura a química passava por uma revolução com uma série de avanços tecnológicos experiências inovadoras e o surgimento das primeiras teorias sobre o átomo a valência Então passou a ser entendida como a quantidade de ligações que um átomo pode fazer de uma vez quer dizer a valência de um átomo representa sua capacidade de fazer ligações ok Um combina com outro tem a valência tá ficando melhor mas como isso acontece de verdade lá nos átomos que a gente não consegue ver nem com microscópio tá faltando alguma coisa aí é verdade Kika faltava aprofundar o estudo do
elétron no princípio os elétrons eram entendidos como um tipo de partícula que gira em torno do núcleo do átomo como os planetas giram em torno do sol mas desde então se descobriu muita coisa sobre essas partículas o americano Gilbert Newton le foi o pesquisador que começou a projetar os elétrons em estruturas espaciais em volta do núcleo do átomo num trabalho que se tornou a base da teoria eletrônica da Valência e percebeu que os átomos mais estáveis são os que T oito elétrons na camada mais distante do seu núcleo exceto o Hélio que possui apenas dois
Isso quer dizer que os átomos com menos do que oito elétrons na sua camada externa tendem a fazer ligações com outros átomos se um átomo tem sete elétrons em sua camada externa ele tende a buscar um elétron na ligação com outro átomo se ele tem seis elétrons na camada externa tende a buscar dois elétrons em suas ligações e assim por diante esse equilíbrio é o que estabiliza as ligações químicas que podem ser de vários tipos de acordo com a teoria de lios dependendo do comportamento dos elétrons nas camadas externas dos átomos as ligações químicas podem
ser iônicas ou covalentes as ligações iônicas ou eletrovalentes são aquelas em que os elétrons da camada externa de um átomo passam para a camada externa de outro quer dizer quando existe transferência de elétrons entre átomos um átomo de sódio por exemplo tende a perder o elétron na sua camada externa para um átomo de cloro nessa ligação eles formam o cloreto de sódio que compõe o sal de cozinha e que é um exemplo de ligação iônica as ligações covalentes ou moleculares são aquelas onde os átomos compartilham os elétrons de suas camadas externas um átomo de carbono
pode compartilhar quatro elétrons e dois átomos de oxigênio podem compartilhar cada um dois elétrons assim os três átomos da ligação completam os oito elétrons nas suas camadas externas nessa ligação eles formam o gás carbônico que o corpo humano elimina na respiração existem também as ligações metálicas que como o nome diz ocorrem entre átomos de metais e são bastante estáveis e por último aos radicais livres que são altamente reativos e formados por moléculas ou átomos com elétrons de Valência desemparelhados a química passou por muitas transformações e deu um mergulho no universo microscópico surge então a química
quântica uma ciência muito ligada à matemática e com outra concepção dos átomos e de suas partículas entender as teorias quânticas é fundamental para acompanhar os avanços da química os fenômenos quânticos eles estão presentes em vários níveis da estrutura da matéria a gente aprende lá nos cursos de química da escola que os elétrons eles nos átomos né eles estão distribuídos em camadas ou níveis eh e níveis de energia que a gente rotula com as letras k l m etc e dentro de cada um desses níveis você tem eh orbitais quânticos que a gente rotula com letras
né s p DF etc cada uma dessas letras podendo caber uma determinada quantidade de elétrons essas regrinhas que a gente aprende na Química elas foram construídas a partir da compreensão dessas propriedades quânticas é natural pensar que as ações químicas também que são quando os átomos se juntam vão refletir essas propriedades quânticas a partir das teorias quânticas as novas concepções do átomo descrevem os elétrons como nuvens se movendo em orbitais em torno do núcleo e se distribuindo por todo o espaço como ondas Então os quânticos vão substituir o conceito de trajetória pelo conceito de onda no
estudo dos elétrons e vão propor também a aplicação de equações matemáticas de onda ao comportamento das partículas surfando nesses estudos os cientistas alemã wter hler e Fritz London aplicaram a equação de onda à ligação química simples entre dois átomos de hidrogênio eles perceberam que quando esses dois átomos se aproximam aumenta a probabilidade de que um elétron de carga negativa de um seja atraído pelo núcleo positivo do outro e vice-versa esses elétrons começam a pular entre os átomos bilhões de vezes por segundo até que não seja possível definir a que núcleo eles pertencem combinando esse conceito
com a equação de onda que vimos antes os cientistas concluíram que a atração criada entre os átomos pela troca de elétrons seria equilibrada pela repulsão entre os núcleos positivos criando uma ligação covalente estável de grandeza e força definidas aluno de leus e contemporâneos de hyer e London o americano Linus paulin traçou um caminho muito original em sua pesquisa influenciado por esses cientistas E também pelas teorias quânticas ele elaborou um dos mais importantes estudos sobre a natureza das ligações químicas ele tentava entender o comportamento dos elé nas ligações químicas e também as relações entre as ligações
covalentes e as ligações iônicas então paulin observou que só em casos extremos ocorre uma ligação iônica pura ou uma ligação covalente pura na verdade a maioria das ligações químicas é uma combinação de ligação iônica com ligação covalente ele também concluiu que uma ligação Depende de outros fatores para ser estvel como as condições do ambiente e a disposição dos orbitais atômicos no espaço mas faltava determinar a força que Uni os átomos nessas ligações então poin percebeu que numa ligação química um átomo tem mais habilidade de atrair elétrons do que o outro ele chamou essa propriedade de
eletronegatividade definindo-a como um poder de um átomo de atrair elétrons para si mesmo em seguida poen mapeou diversas ligações químicas e propôs uma escala de eletronegatividade contendo todos os elementos da Tabela Periódica com essa escala é possível prever se uma ligação química é mais iônica ou mais covalente e também medir a energia dessa ligação até hoje Esse é um dos estudos mais importantes sobre a natureza das ligações químicas Mas essa não foi sua única contribuição importante para a ciência paulin sempre buscou pensar as ligações químicas espacialmente ele tentava entender o comportamento dos elétrons no espaço
relacionando os resultados das experiências que fez com algumas substâncias no programa de hoje falamos sobre as ligações químicas vimos como elas acontecem os tipos de ligações e teorias sobre elas Vimos que a ciência mergulhou até o nível de partículas que nem podemos ver para buscar explicações sobre as ligações químicas mas devemos lembrar que essas ligações são a base de todas as substâncias que conhecemos isso quer dizer que elas estão presentes de um jeito muito concreto em todos os momentos do nosso dia a dia
