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Classificação de uma ligação sigma

Química

A classificação de uma ligação sigma depende fundamentalmente dos elementos químicos que realizam essa ligação.
Representações de ligações sigmas
Representações de ligações sigmas
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Para classificar uma ligação sigma, é fundamental saber reconhecê-la na estrutura de uma molécula. A ligação sigma é, na verdade, uma ligação covalente que ocorre quando dois orbitais atômicos incompletos (com apenas um elétron) interpenetram-se no mesmo eixo. Um exemplo é quando um orbital do tipo p (hélice) interpenetra-se a outro orbital p.

Orbitais p interpenetrando-se em uma ligação sigma p-p
Orbitais p interpenetrando-se em uma ligação sigma p-p

Na prática (nos exercícios), o reconhecimento e a classificação de uma ligação sigma são feitos a partir da fórmula estrutural de uma substância, como na representação estrutural abaixo:

Fórmula estrutural do ácido cianídrico
Fórmula estrutural do ácido cianídrico

Antes de classificar uma ligação sigma, é necessário saber reconhecê-la em uma fórmula estrutural. Para isso, basta lembrar as formas como uma ligação covalente é representada: a ligação simples é representada por um traço apenas (-), a dupla é representada por dois (=) e a ligação tripla é representada por três (≡). A ligação sigma está presente em qualquer uma das três representações de ligações covalentes da seguinte forma:

  • Simples: possui uma ligação sigma;

  • Dupla: Das duas ligações, apenas uma é sigma;

  • Tripla: Um das três ligações é sigma.

Sabendo reconhecer uma ligação sigma, o próximo passo é aprender a realizar sua classificação. Para isso, devemos saber qual é o orbital incompleto de cada átomo envolvido na ligação:

  • H - apresenta o orbital s incompleto, assim, na classificação, é representado por s.

  • Ametais- apresentam orbital p incompleto, assim, na classificação, são representados por p, com exceção dos seguinte elementos:

  • Carbono: Seu orbital incompleto depende do tipo de hibridização que ele sofre. As possibilidades são: hibridização sp3 (quanto realiza quatro ligações simples), sp2 (quanto realiza duas ligações simples e uma dupla) ou sp (quanto realiza duas ligações duplas ou uma simples e uma tripla). Assim, na classificação de uma ligação sigma, o Carbono pode ser representado por sp3, sp2 ou sp dependendo da ligação que estiver fazendo.

  • Berílio: sofre hibridização do tipo sp, assim, na classificação, é representado por sp.

  • Boro: sofre hibridização do tipo sp2, assim, na classificação, é representado por sp2.

Com todas essas informações, a parte mais fácil é classificar as ligações sigmas presentes em uma estrutura. Vamos ver alguns exemplos:

Exemplo 1: Ligações sigmas na água

Fórmula estrutural da água
Fórmula estrutural da água

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A fórmula estrutural acima mostra que a água apresenta duas ligações sigmas (duas simples), estando elas entre o Oxigênio (representado por p) e o Hidrogênio (representado por s). Assim, temos duas ligações sigmas classificadas em:

s-p

Exemplo 2: Ligações sigmas no Tricloreto de fósforo

Fórmula estrutural do Tricloreto de fósforo
Fórmula estrutural do Tricloreto de fósforo

A fórmula estrutural acima mostra que o tricloreto de fósforo apresenta três ligações sigmas (três simples), estando elas entre o Fósforo (representado por p) e o Cloro (representado por p). Assim, temos três ligações sigmas classificadas em:

p-p

Exemplo 3: Ligações sigmas no trifluoreto de boro

Fórmula estrutural do trifluoreto de boro
Fórmula estrutural do trifluoreto de boro

A fórmula estrutural acima mostra que o trifluoreto de boro apresenta três ligações sigmas (três simples), estando elas entre o Boro (representado por sp2) e o Flúor (representado por p). Assim, temos três ligações sigmas classificadas em:

p-sp2

Exemplo 4: Ligações sigmas no etanol

Fórmula estrutural do etanol
Fórmula estrutural do etanol

A fórmula estrutural do etanol acima mostra que temos a presença de oito ligações sigmas (oito ligações simples). São elas:

  • Uma entre o Oxigênio (representado por p) e o Hidrogênio (representado por s). Assim, a ligação é classificada em sigma s-p.

  • Uma entre dois carbonos que realizam apenas ligações sigmas (sendo então representados por sp3). Assim, a ligação é classificada em sp3-p3.

  • Uma entre o Carbono (representado por sp3) e o Oxigênio (representado por p). Assim, a ligação sigma é classificada em p-sp3.

  • Cinco entre o carbono (representado por sp3) e o Hidrogênio (representado por s). Assim, todas as cinco são classificadas em s-sp3.

Exemplo 5: Ligações sigmas no Dicloroeteno

Fórmula estrutural do Dicloroeteno
Fórmula estrutural do Dicloroeteno

A fórmula estrutural do Dicloroeteno acima mostra que temos a presença de cinco ligações sigmas (as quatro ligações simples e uma das ligações da dupla). São elas:

  • Uma entre dois carbonos que realizam duas ligações simples e uma dupla (sendo então representados por sp2). Assim, a ligação sigma é classificada em sp2-p2.

  • Quatro estão entre o carbono (representado por sp2) e o Hidrogênio (representado por s). Assim, todas as quatro são classificadas em s-sp2.


Por Me. Diogo Lopes Dias

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

DIAS, Diogo Lopes. "Classificação de uma ligação sigma"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/classificacao-uma-ligacao-sigma.htm. Acesso em 26 de junho de 2019.

Lista de Exercícios
Questão 1

A fórmula estrutural a seguir pertence à vitamina C, também conhecida como ácido ascórbico, uma vitamina muito abundante em frutas cítricas como limão, laranja e acerola:

Analisando a fórmula da vitamina C, podemos afirmar que o número de ligações sigma do tipo s-p é igual a:

a) 1

b) 2

c) 3

d) 4

e) 5

Questão 2

A morfina é uma droga muito utilizada para o alívio das dores extremas de pacientes, como aqueles acometidos de câncer em estágio terminal. Trata-se de uma substância orgânica, cuja fórmula estrutural está apresentada abaixo:

Analisando a estrutura da morfina, qual das alternativas a seguir indica o tipo de ligação sigma nas ligações de número 1 e 2?

a) 1-p-sp2, 2-s-sp3.

b) 1-p-sp3, 2-s-p.

c) 1-s-sp2, 2-s-sp.

d) 1-p-sp3, 2-p-sp3.

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