Geometria Molecular

As moléculas são estruturas formadas por uma quantidade fixa de átomos ligados covalentemente, ou seja, por meio de ligações covalentes (também chamadas de moleculares) que se formam quando os átomos compartilham pares de elétrons. Por exemplo, praticamente todo mundo já ouviu alguma vez que a molécula de água é H₂O, o que quer dizer que cada molécula de água é formada por um oxigênio ligado covalentemente a dois átomos de hidrogênio.

A molécula de água e outras moléculas mais simples são planas, isto é, podemos ilustrá-las em um único plano. No entanto, isso não ocorre com a maioria das moléculas que formam as substâncias, pois elas são tridimensionais, isto é, seus átomos dispõem-se de diferentes formas no espaço.

Foi a partir disso que surgiu o conceito de geometria molecular, que pode ser definida como a forma como os átomos estão espacialmente dispostos na molécula.

Voltando ao caso da molécula de água, a sua fórmula estrutural geralmente é representada da seguinte forma: H ? O ? H. No entanto, na realidade, as moléculas de água não são retas, mas possuem uma geometria angular, ou seja, os seus átomos dispõem-se de modo a formar um ângulo de 104'5º, como mostrado a seguir:

Geometria angular da molécula de água

A geometria molecular é um dos fatores mais importantes para a determinação das propriedades da substância, tais como polaridade, pontos de fusão e ebulição, solubilidade, dureza, entre outras. Visto que a molécula de água possui a geometria angular, por exemplo, ela forma moléculas polares. Por ser polar, a água consegue dissolver solutos polares como ela, mas não dissolve solutos apolares, como a gasolina e o óleo.

A representação da molécula de água dada acima é chamada de modelo de bola e bastão, em que cada átomo é representado por uma bola, e o bastão é a ligação feita entre os átomos. Essa é a forma mais comum de representar a geometria das moléculas.

Veja outro exemplo desse tipo de representação a seguir, onde há uma molécula de metano (CH₄) que possui geometria tetraédrica (109'28º), isto é, forma um triângulo de quatro (tetra) faces:

Molécula de metano com geometria tetraédrica no modelo de bola e bastão

Os casos de geometria molecular que são planos são a geometria linear (120º), a angular (como a da água) e a trigonal plana (também chamada de triangular). As demais são geometrias espaciais, como é o caso da tetraédrica, bipirâmide trigonal e octaédrica.

Mas como podemos determinar a geometria das moléculas? Para descobrir, leia o texto “Determinação da geometria molecular”.