Como trabalhar ligações sigma e pi em sala de aula

Este texto objetiva propor uma estratégia de ensino que auxilie os docentes de Química a trabalhar com ligações sigma e pi em sala de aula, principalmente no Ensino Médio.

Nesta proposta de trabalho com ligações sigma e pi em sala de aula, os alunos terão a oportunidade de construir moléculas e também classificar cada um dos tipos de ligações estabelecidas entre os átomos.

Para trabalhar esse tema, sugiro aos docentes realizar as seguintes etapas:

1^a Etapa: Estudo das ligações covalentes

Inicialmente, é fundamental estabelecer o conceito de ligações covalentes com os estudantes, dando ênfase para:

• A teoria da estabilidade atômica (“a teoria do octeto”);

• Elementos químicos capazes de realizar ligações covalentes;

• Número de elétrons na camada de valência de cada átomo;

• Número de orbitais incompletos na camada de valência de cada átomo;

• Representação (desenhos) dos orbitais dos subníveis;

• O número de ligações que cada átomo necessita realizar.

Obs.: Sempre utilize recursos visuais, como imagens em slides ou representações construídas com recursos físicos (como isopor, balões, caixas, etc.) para favorecer o aprendizado e a fixação do conteúdo. Isso vale tanto para a primeira etapa quanto para a segunda.

2^a Etapa: Explicação sobre como a ligação covalente ocorre e os tipos de ligações

Nessa etapa, o docente deve trabalhar com os estudantes a ideia da interpenetração dos orbitais atômicos, a formação do orbital molecular e introduzir os conceitos de ligação covalente sigma e pi, além de ensinar como identificar os tipos básicos dessas ligações:

• sigma s-s

• sigma s-p

• sigma p-p

• pi p-p

3^a Etapa: Construção de moléculas e identificação de ligações por parte dos estudantes

Nessa etapa, os alunos devem colocar a mão na massa, ou seja, devem construir uma ou mais moléculas, identificando cada uma das ligações sigma e pi presentes. Para isso, disponibilizamos uma lista de sugestões de materiais de baixo custo que podem ser utilizados:

• Bolas de isopor para representar o orbital s do hidrogênio;

A representação do orbital do subnível s é sempre uma esfera

• Balões de cores diferentes para representar os orbitais p dos elementos ametálicos como oxigênio, nitrogênio, carbono, etc.;

A representação de um orbital p é sempre uma dupla hélice

• Fita crepe ou adesiva;

Obs.: a fita crepe deve ser utilizada para pregar um orbital no outro, de forma a representar a realização de uma ligação sigma, conforme a imagem a seguir:

Interpenetração de orbitais no mesmo eixo (ligação sigma)

• Barbante.

Interpenetração de orbitais no mesmo eixo (ligação pi)

4ª Etapa: Avaliação

Por se tratar de uma atividade prática e que inclui a produção, portanto, o envolvimento, é fundamental que os alunos sejam avaliados e valorizados. Assim, seguem algumas sugestões de critérios e formas para avaliá-los:

• Registro por parte dos alunos dos modelos apresentados pelo docente nas aulas de introdução ao conteúdo;

• Participação na montagem das estruturas moleculares de forma correta na prática;

• Correta identificação dos tipos de ligações na estrutura construída.

Por Me. Diogo Lopes Dias