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TORNANDO AS MOLÉCULAS VISÍVEIS: Uso De Esferas De Isopor Para Representar Formas Geométricas De Moléculas

TORNANDO AS MOLÉCULAS VISÍVEIS: Uso De Esferas De Isopor Para Representar Formas Geométricas De Moléculas

Rebecca Vasconcellos Botelho de Medeiros, Rodrigo R. Resende, Saulo Robério Rodrigues Maia

Edição Avulsa (Alô, Escolas!) Vol. 2, N. 7, 19 de Fevereiro de 2015

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.

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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).

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Figura 2: Material que pode ser utilizado na fabricação de modelos atômicos (imagem: ehow.com)

Material necessário

  • Bolas de isopor de tamanhos diferentes
  • Palitos de dente (ou de churrasco)

Passo-a-passo

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.

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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.

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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.

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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.

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Figura 6: Modelo atômico representando a molécula de dióxido de carbono

Referência

  1. Maia, SRR. et. al. MANUAL DE AULAS PRÁTICAS DE UM LABORATÓRIO DE QUÍMICA COM MATERIAIS ALTERNATIVOS. Subprojeto PIBID/Química/FAEC-UECE, 2013.
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