TORNANDO AS MOLÉCULAS VISÍVEIS: Uso De Esferas De Isopor Para Representar Formas Geométricas De Moléculas | Nanocell News
TORNANDO AS MOLÉCULAS VISÍVEIS: Uso De Esferas De Isopor Para Representar Formas Geométricas De Moléculas
DOI: http://dx.doi.org/10.15729/nanocellnews.2015.02.19.009
Os átomos ao se ligarem formam uma molécula e a forma espacial que essa molécula assume é denominada de geometria molecular. Uma forma bem simples e a mais adotada entre os professores para se determinar e explicar a geometria de uma molécula é com base na teoria de repulsão dos pares de elétrons da camada de valência, a última camada de elétrons. Os elétrons por serem negativos, se repelem e esta repulsão eletrostática influencia de modo definitivo a geometria molecular.
Assim sendo, quando dois ou mais átomos se unem para formar uma molécula, suas eletrosferas entram em contato, uma zona de repulsão se cria em torno da ligação e o formato de seus orbitais (esféricos ou elípticos) influenciará o formato final da ligação (Figura 1). Os pares de elétrons envolvidos na estrutura da molécula procuram uma orientação espacial onde a repulsão entre os pares seja a menor possível.
Figura 1: Em (A), orbitais atômicos. Os átomos possuem elétrons em volta de si. Em (B), dois átomos interagindo e formando uma molécula. Então, uma molécula é quando dois ou mais átomos unem-se. E em (C), os orbitais moleculares formados pelos dois átomos. A nuvem eletrônica da molécula é representada pelo azul escuro.
Bom, depois de ler esta pequena explicação parece bem simples a formação da geometria molecular de uma determinada molécula. Mas imaginar uma molécula em 3D na verdade é uma tarefa difícil. Que tal facilitar esta tarefa para seus alunos?!?! Com materiais baratos você pode montar várias moléculas pequenas e consolidar esse conhecimento neles (Figura 2).
Figura 2: Material que pode ser utilizado na fabricação de modelos atômicos (imagem: ehow.com)
Bolas de isopor de tamanhos diferentes
Palitos de dente (ou de churrasco)
1º Pinte 4 bolinhas nas cores preta (para representar o átomo de carbono – C), cinza (para representar o átomo de Hidrogênio – H), vermelha (para representar o átomo de oxigênio – O), azul (para representar o átomo de nitrogênio – N).
Observação: obtenha bolinhas de tamanhos diferentes, de modo que o tamanho dos átomos seja respeitado (H<O<N<C);
2º Monte os modelos atômicos respeitando sempre a geometria espacial e os ângulos entre as ligações químicas.
Exemplos de modelos atômicos:
Molécula de metano (CH4) (Figura 3)
Insira na bolinha de isopor preta 4 palitos de maneira que eles formem entre si os maiores ângulos possíveis. Em seguida, fixe esferas de cor cinza na ponta de cada palito.
Figura 3: modelo atômico representando a molécula de metano
Molécula de amônia (NH3) (Figura 4)
Insira na bolinha azul 4 palitos de maneira que eles formem entre si os maiores ângulos possíveis. Em seguida, fixe esferas pequenas de cor cinza em apenas 3 dos palitos, deixando o quarto livre.
Figura 4: modelo atômico representando a molécula de amônia
Molécula de água (H2O) (Figura 5)
Insira na bolinha azul 4 palitos de maneira que eles formem entre si os maiores ângulos possíveis. Em seguida, fixe esferas da cor cinza em 2 palitos, deixando dois deles livres.
Figura 5: Modelo atômico representando a molécula de água.
Molécula de dióxido de carbono (CO2) (Figura 6)
Insira em uma bolinha preta dois pares de palitos, de modo que um par de palitos fique a 180° do outro par. Em seguida, fixe uma esfera vermelha nas extremidades livres de cada um desses pares.