A molécula é segunda menor unidade estrutural de uma substância. Ela formada por dois ou mais átomos, unidos estritamente por ligações covalentes, e apresenta como principais características a estabilidade (ligações químicas difíceis de serem quebradas) e a neutralidade elétrica.
Aquelas substâncias que não são formadas por ligações covalentes não pertencem ao grupo de moléculas. Isso inclui os metais, cujos átomos estão unidos por ligações metálicas e os conglomerados iônicos, os quais os átomos unem-se por ligações iônicas.
Para representar as moléculas de uma sustância são utilizadas fórmulas. Estas são representadas pelos símbolos do elemento e os números (índice de atomicidade), que indicam a quantidade de átomos do elemento que estão presentes na substância. Se o número não for escrito, o seu valor é 1.
Por exemplo, o gás oxigênio é representado pela fórmula O2, ou seja, dois átomos de oxigênio formam essa substância. Já a amônia é representada pela fórmula NH3, ela é composta por um átomo de nitrogênio e três átomos de hidrogênio.
Classificação das moléculas
Molécula discreta x molécula gigante
As moléculas discretas são compostas por um número pequeno de átomos, que existem tanto no estado gasoso como no estado condensado. Enquanto as moléculas gigantes são formadas por agregados de átomos ou íons e existem apenas no estado condensado.
Molécula polar x molécula apolar
Quando os átomos apresentam diferenças de eletronegatividade (um polo positivo e um negativo), a molécula é denominada polar. E quando não existem diferenças de eletronegatividade a molécula é apolar, sendo que este caso aplica-se apenas aos hidrocarbonetos (moléculas que contêm apenas carbono e hidrogênio).
Substâncias simples
As moléculas que compõem uma substância simples (formadas por um único tipo de átomo) podem ser classificadas em três grupos: monoatômicas, diatômicas e triatômicas, contendo um, dois ou três átomos respectivamente.
Ligações covalentes
As ligações covalentes (ou ligações moleculares) são ligações químicas caracterizadas pelo compartilhamento de um ou mais pares de elétrons entre os átomos. Cujo objetivo é garantir a estabilidade das moléculas, fundamentada na Teoria do Octeto, criada por Gilbert Lewis:
“Um átomo se torna estável quando possui 8 elétrons na camada de valência ou 2 elétrons se possui apenas uma camada”.
Existem dois tipos de ligações covalentes: ligações covalentes moleculares e ligações covalentes dativas.
Ligações covalentes moleculares
Nesse tipo de ligação acontece através do compartilhamento do par de elétrons, não havendo perda ou ganho de elétrons, formando uma molécula neutra.
A ligações covalente molecular acontece entre:
- Não metal + não metal
- Não metal + hidrogênio
- Não metal + semimetal
- Semimetal + semimetal
- Semimetal + hidrogênio
- Hidrogênio + hidrogênio
Confira abaixo o exemplo de ligação da amônia (NH3) e características de cada átomo:
- Nitrogênio –> não-metal, número atômico 7 e camada de valência com 5 elétrons.
- Hidrogênio –> gás, número atômico 1 e camada de valência com 1 elétron.
Ligações covalentes dativas
Nas ligações covalentes dativas há o empréstimo de elétrons por um dos átomos. Para que tal situação aconteça, é necessário que um átomos esteja estável, com um par de elétrons livres e ser menos eletronegativo que o receptor.
Confira abaixo o exemplo de ligação da dióxido de enxofre (SO2) e características de cada átomo:
- Enxofre –> não-metal, número atômico 16 e camada de valência com 6 elétrons.
- Oxigênio –> gás, número atômico 8 e camada de valência 6 elétrons.
Você sabia? Três curiosidades sobre a molécula no cotidiano
1. Diferença de menos de 0,1% no DNA difere as pessoas
Você já deve ter ouvido a expressão: “ninguém é igual a ninguém”. E de fato, a diferença de menos de 0,1% no DNA singulariza uma pessoa de outra e confere características únicas como textura de cabelos, cor dos olhos, cor da pele, formato do nariz, altura, etc.
DNA, cujo nome cientifico é ácido desoxirribonucleico, é uma molécula presente em todos os seres vivos, composta por três substâncias: bases nitrogenadas de Adenina (C5H5N5), Timina (C5H6N2O2), Citosina (C4H5N3O) e Guanina (C5H5N5O); pentose e fosfato.
As múltiplas sequências de DNA dão origem os cromossomos. O ser humano possui 46 cromossomos (23 recebidos da mãe e 23 do pai) e cada par é composto de inúmeros genes, que conferem características hereditárias.
2. Por que o céu é azul?
Muitas pessoas ainda fazem essa pergunta e a resposta está na composição das cores e a luz. As cores são formadas por comprimentos de onda que estabelecem a seguinte relação: quanto maior o comprimento da onda menor é a sua energia de radiação e vice-versa.
Durante o dia, a luz do sol parece branca, mas essa cor é uma mistura de todas as cores do arco-íris. Isso pode ser visualizado através de um prisma, por onde a luz branca passa e é decomposto nas cores vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta.
Quando a luz solar atinge a atmosfera, ela entra em contato, principalmente, com moléculas de oxigênio e nitrogênio. Essas moléculas propagam as cores da luz solar em diferentes direções, espalhando-se mais nas cores com menor comprimento de onda como é o caso da azul, visto por nós em maior proporção.
3. Gastronomia molecular
Já imaginou temperar uma salada com azeite em pó? Graças a gastronomia molecular isso já é possível. Esse sub-nicho é responsável pelo estudo científico dos processos químicos e físicos que ocorrem durante o preparo e cozimento de alimentos.
Por exemplo, produtos como goma guar, a alga ágar-ágar, lecitina de soja em pó, alginato de sódio, cloreto de cálcio e ácido cítrico são misturados aos alimentos e formando pratos diferentes e saborosos.