Geometria das moléculas

INTRODUÇÃO

A partir desta proposta de trabalho será possível o estudo e a investigação sobre as diferentes formas que o Desenho Técnico contribui na área da química, serão vistos tambem a origem da geometria e os conceitos de geometria molecular e geometria cristalina e alem de tudo reconstruir conhecimentos que, envolvem as áreas da química e do desenho técnico, tudo isso a parti de coletas de dados e de reflexões sobre esses dados que leve a compreensão dos estudos das formas e representações gráficas e sua aplicabilidade nas referidas áreas.  

Origem da geometria

A história da Geometria começou com a história do ser humano, que conheceu as formas observando a natureza. Essas formas foram representadas em paredes de cavernas e lhe serviram de inspiração para suas criações.

 Os egípcios da antiguidade adquiriram conhecimentos de Geometria necessários para medir suas terras, reconstituir as marcações de terrenos apagadas pelas enchentes do rio Nilo e para construir suas magníficas pirâmides.

Os gregos aprenderam esses conhecimentos com os egípcios e os chamaram  de Geometria palavra que significa “ medida de terra”, pois no idioma grego geo corresponde à “terra” e metron, à “medida”. Foi na Grécia que a Geometria ganhou forma Euclides (330 a.C. 260 a.C.) reuniu e organizou os conhecimentos geométricos ate então existentes em uma coleção de treze livros chamada os elementos. Essa obra foi referência para estudos por quase 1500 anos. Usando apenas régua não-graduada e um compasso, Euclides fez a primeiras construções gráficas. Nascia o Desenho Geométrico .

  Por volta de 1600, o matemático francês René Descartes introduziu uma verdadeira inovação na Geometria, relacionando figuras com cálculos numéricos. A Geometria sempre foi uma ciência aplicada, isto é, empregada para resolver problemas práticos. As descobertas de Descartes possibilitaram o surgimento, bem mais tarde de outras ciências, como, por exemplo, a da computação. Hoje, com o auxilio de um computador, é possível representar imagens e dar-lhes movimento.

  Tanto a Geometria quanto o Desenho Geométrico estudam as formas geométricas, com seus conceitos, suas propriedades e aplicações, ela relaciona as formas com os números e soluciona os problemas por meio de cálculos . OS NUMEROS SÃO ABSTRATOS E PERTECEM AO CAMPO DE IDEIAS

SOLIDOS DE PLATAO

Platão nasceu em Atenas por volta de 428 a.C. e é considerado um dos grandes gênios da humanidade. A maior parte de seus trabalhos sobreviveu até hoje, o que permite uma ampla visão do pensamento grego, pois Platão escreveu sobre quase todos os assuntos da época. Fundou uma Academia na qual achava-se inscrito sobre a porta “Que ninguém que ignore a Geometria entre aqui”. Conforme veremos no decorrer deste trabalho, existem apenas cinco sólidos regulares que chamaremos de Poliedros de Platão

Os poliedros de Platão, são formados por faces, arestas e vértices. As faces são constituídas por seções de planos, considerando que entre duas faces temos as arestas(lados), as quais possuem em suas extremidades os vértices.

O tetraedro representa o fogo, pois é formado por quatro triângulos eqüiláteros  e em cada um dos vértices encontra o mesmo numero de lados

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O cubo, único poliedro regular com seis faces quadrangulares, onde cada vértice une três quadrados. O cubo tem seis faces que também pode se chamar de hexaedro ele representa a terra porque Platão acreditava que átomos da terra seriam cubos os quais permitiam ser colocados perfeitamente lado a lado, dando-lhes estabilidade.

 

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 O octaedro também possui suas faces como um triangulo eqüilátero, mas em cada vértice reúnem-se quatro triângulos, assim o total das faces é oito ele representava o ar, pois o modelo de Platão para o átomo de ar era um poliedro com oito faces

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 O icosaedro são cinco os triângulos eqüiláteros que se encontram em cada vértice resultando assim em vinte faces ele representam a água .

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O dodecaedro é o único poliedro regular cujas as faces são pentágonos,e em cada vértice encontra-se três pentágonos ele representava o universo.

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GEOMETRIA MOLECULAR

A geometria molecular explica como estão dispostos os átomos dentro da molécula. Os átomos tendem a ficar numa posição mais espaçada e esparramada possível. Assim, conseguem adquirir a estabilidade. As principais geometrias moleculares são: linear, angular, trigonal plana, piramidal, tetraédrica.

Veja as principais geometrias moleculares:

– Geometria Linear: A geometria linear ocorre em todas as moléculas que possuem dois átomos, também chamadas de moléculas biatômicas, ou em toda a molécula na qual existem, no máximo, duas nuvens eletrônicas na camada de valência do átomo central. O ângulo da geometria linear é de 180 graus. A molécula de gás carbônico (CO2) e a de ácido clorídrico (HCl) são exemplos de geometria linear

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– Geometria Trigonal Plana: A geometria trigonal plana pode ser observada em moléculas nas quais o átomo central possui três nuvens eletrônicas na sua camada de valência. As ligações químicas deste tipo de molécula formam um ângulo de 120 graus entre os átomos conectados ao átomo central. Quando duas nuvens eletrônicas forem de ligações químicas e a terceira nuvem for de elétrons não ligantes, a geometria da molécula é angular, também com um ângulo de 120 graus. A molécula de amônia (NH3) é um exemplo de geometria trigonal plana.

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– Geometria Angular: A geometria angular é comum a moléculas nas quais o átomo central possui três ou quatro nuvens eletrônicas na sua camada de valência. Quando existem três nuvens, duas devem ser de ligações químicas e uma deve ser não ligante para formar um ângulo de 120 graus. No caso de quatro nuvens, duas precisam fazer as ligações químicas e duas não, para que seja possível formam um ângulo de aproximadamente 104,45 graus entre os átomos da molécula. Um exemplo de geometria angular é a molécula de água (H20).

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Geometria Tetraédrica: Na geometria tetraédrica, devem existir quatro nuvens eletrônicas na camada de valência do átomo central. Todas as quatro nuvens devem fazer ligações químicas para que o átomo central fique localizado no centro do tetraedro regular, com ângulo de aproximadamente 109 graus. Um exemplo tradicional da geometria tetraédrica é a da molécula de metano (CH4).

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– Geometria Piramidal: A geometria piramidal pode ser verificada em moléculas nas quais o átomo central possui quatro nuvens eletrônicas na camada de valência, sendo que três destas nuvens fazem ligações químicas e a quarta não faz nenhuma ligação. Os três átomos conectados ao átomo central não ficam na mesma superfície e o ângulo formado é de 107 graus. Um exemplo da geometria piramidal é a molécula do amoníaco (NH3).