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Molécula: aprenda o que é, suas funções e um resumo sobre
Química - Manual do Enem
Índice
Introdução
Hoje, sabemos que toda matéria é constituída por partículas minúsculas denominadas átomos. A união desses átomos, através de ligações químicas, formam as moléculas.
Uma molécula é um conjunto de átomos ligados quimicamente, formando a menor unidade de uma substância que mantém suas propriedades químicas. Exemplos incluem a água (H2O), composta por dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio, e o dióxido de carbono (CO2), com um átomo de carbono e dois de oxigênio.
Em 1808, o cientista britânico John Dalton formulou, por meio de experimentos, uma teoria atômica, a fim de explicar a constituição da matéria.
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O que diz a teoria atômica 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 nem destruídos. As reações químicas não passam de uma reorganização dos átomos para gerar novas substâncias.
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Quais são as diferentes formas de representação das moléculas?
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
O que é substância simples e composta?
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.
O que é ligação covalente ou molecular?
Moléculas são estruturas eletricamente neutras, ou seja, 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.
Como saber qual é a geometria molecular?
As moléculas são formadas por átomos unidos por meio 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.
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: