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Química

Molécula

Sara Nahra
Publicado por Sara Nahra
Última atualização: 19/10/2018

Introdução

Hoje, sabemos que toda matéria é constituída por partículas minúsculas denominadas átomos. A união desses átomos, através de ligações químicas, formam as moléculas.

Em 1808, o cientista britânico John Dalton formulou, por meio de experimentos, uma teoria atômica, a fim de explicar a constituição da matéria.

Teoria de Dalton

As principais premissas da teoria de Dalton são:

  • Toda matéria é constituída de pequenas partículas esféricas, maciças e indivisíveis chamadas átomos.
  • Um elemento químico é um conjunto de átomos que apresentam a mesma massa, mesmo tamanho e mesmas propriedades químicas.
  • Átomos de elementos químicos diferentes possuem massas, tamanhos e propriedades diferentes.
  • A combinação de átomos de elementos diferentes, em proporções de números inteiros, dá origem a substâncias diferentes.
  • Os átomos não podem ser criados e nem destruídos. As reações químicas não passam de uma reorganização dos átomos para gerar novas substâncias.

Representação dos Elementos

Por volta de 1810, o químico sueco Berzelius organizou a notação química, que é utilizada até hoje, introduzindo como símbolo dos elementos químicos as iniciais de seus nomes em latim.

Assim, o ouro, que em latim é aurum, recebeu o símbolo Au. A prata, que em latim é argentum, recebeu o símbolo Ag. O ferro, que em latim é ferrum, recebeu o símbolo Fe. O cobre, que em latim é cuprum, recebeu o símbolo Cu. E assim por diante.

As moléculas são o agrupamento de dois ou mais átomos que formam uma substância. São representadas por meio de símbolos e índices numéricos. Essa representação é denominada fórmula e representa a constituição de cada elemento que forma a substância.

O número de átomos de cada elemento presente em uma molécula foi indicado por Dalton por meio de um índice numérico, associado aos símbolos.

Veja os exemplos a seguir.

  • Representação de uma molécula de água:
     
    Fórmula → H2O
     Elementos → H = hidrogênio; O = oxigênio
     Quantidade de átomos → 2 átomos de H; 1 átomo de O
     
  • Representação de uma molécula de ozônio:
     
    Fórmula → O3
     
    Elementos → O = oxigênio
     Quantidade de átomos → 3 átomos de O
     
  • Representação de uma molécula do ácido sulfuroso:
     
    Fórmula → H2SO4
     
    Elementos → H = hidrogênio; S = enxofre; O = oxigênio
     Quantidade de átomos → 2 átomos de H; 1 átomo de S; 4 átomos de O
     

Substâncias Simples e Compostas

As substâncias podem ser simples ou compostas.

As substâncias simples são aquelas formadas por átomos de um mesmo elemento químico. Exemplos: gás hélio (He), gás oxigênio (O2), gás ozônio (O3), fósforo (P4), dentre outros.

Já as substâncias compostas são formadas por moléculas contendo dois ou mais elementos químicos diferentes. Exemplo: água (H2O), gás cianídrico (HCN), gás carbônico (CO2), dentre outros.

Ligação Covalente

Moléculas são estruturas eletricamente neutras, onde não há perda nem ganho de elétrons, mas sim o compartilhamento de pares eletrônicos entre dois átomos.

Cada par eletrônico é constituído por um elétron de cada átomo envolvido na ligação e pertencente, simultaneamente, aos dois elementos. Esse tipo de ligação molecular é também chamado de ligação covalente, e ocorre entre átomos que tendem a receber elétrons.

Geometria Molecular

As moléculas são formadas por átomos unidos através de ligações covalentes, e a disposição espacial dos núcleos desses átomos determinará as diversas formas geométricas para as moléculas.

Para determinar a geometria molecular, deve-se considerar a teoria da repulsão dos pares eletrônicos da camada de valência, que se baseia na ideia de que os pares eletrônicos ao redor do átomo central se comportam como nuvens eletrônicas e se repelem, de forma a se posicionarem com a maior distância angular possível.

Assim, uma nuvem eletrônica pode corresponder a:

  • uma ligação covalente simples: – ou →
  • uma ligação covalente dupla: =
  • uma ligação covalente tripla: ≡
  • um par de elétrons não-ligantes: ··

A tabela abaixo apresenta as geometrias que as moléculas podem apresentar de acordo com a teoria da repulsão dos pares eletrônicos da camada de valência.


Exercícios

Exercício 1
(PUC-RS/2012)

John Dalton foi o responsável por introduzir no âmbito da ciência a teoria atômica, nos primeiros anos do século XIX. Nessa época, ainda não se conseguia saber quantos átomos de cada elemento entravam na composição das moléculas simples.

Hoje, sabemos que a fórmula da molécula da água é H2O e que a da amônia é NH3. Dalton supôs que as moléculas mais simples eram combinações 1:1; assim, a água seria HO e a amônia, NH.

Dalton introduziu uma escala de massas atômicas baseada no hidrogênio, que tinha massa 1. Na época de Dalton, acreditava-se que, em massa, a água tinha 1/8 de hidrogênio, e que a amônia tinha 1/6 de hidrogênio. Com isso, foi possível concluir que as massas atômicas do oxigênio e do nitrogênio valiam, respectivamente:

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