Uma ligação covalente dupla é um tipo de ligação covalente em que dois pares de elétrons são compartilhados entre dois átomos, resultando em uma ligação mais forte em comparação com uma ligação covalente única. Ocorre quando ambos os átomos contribuem com dois elétrons cada, perfazendo um total de quatro elétrons compartilhados entre eles. Aqui está o que acontece em uma ligação covalente dupla:

Sobreposição de orbitais atômicos:
A ligação covalente dupla se forma quando dois orbitais atômicos de átomos diferentes se sobrepõem significativamente. Esses orbitais atômicos devem ter simetria e níveis de energia apropriados para permitir uma sobreposição eficiente.

Emparelhamento de elétrons:
Cada átomo contribui com dois elétrons que ocupam os orbitais atômicos sobrepostos. Esses quatro elétrons então se emparelham e ocupam dois orbitais moleculares formados pela combinação dos orbitais atômicos originais.

Formação de ligações Sigma e Pi:
Em uma ligação covalente dupla, um dos pares de elétrons forma uma ligação sigma (σ), que é formada pela sobreposição frontal de orbitais atômicos, resultando em uma forte ligação axial entre os dois átomos. O outro par de elétrons forma uma ligação pi (π), que é formada pela sobreposição lateral de orbitais atômicos, criando uma ligação mais fraca acima e abaixo da ligação sigma.

Deslocalização de elétrons:
Os elétrons em uma ligação covalente dupla são deslocalizados, o que significa que não estão confinados a uma região específica entre os dois átomos. Em vez disso, eles estão espalhados, criando uma nuvem de elétrons que abrange ambos os átomos.

Força de ligação:
Uma ligação covalente dupla é mais forte do que uma ligação covalente simples porque há quatro elétrons compartilhados em vez de dois. A maior densidade eletrônica entre os átomos leva ao aumento da força e estabilidade da ligação.

Exemplos de ligações covalentes duplas:
Alguns exemplos comuns de moléculas com ligações covalentes duplas incluem:

Etileno (C2H4):Cada átomo de carbono contribui com dois elétrons para formar uma ligação covalente dupla entre os dois átomos de carbono.
Dióxido de carbono (CO2):Cada átomo de oxigênio contribui com dois elétrons para formar ligações covalentes duplas com o átomo de carbono central.
Eteno (C2H4):Cada átomo de carbono compartilha dois elétrons em uma ligação dupla covalente, formando uma ligação dupla carbono-carbono.
Implicações na estrutura e propriedades moleculares:
A presença de ligações covalentes duplas influencia significativamente a estrutura molecular e as propriedades dos compostos. As ligações duplas normalmente envolvem comprimentos de ligação mais curtos, maior resistência da ligação e rotação restrita em torno do eixo da ligação em comparação com ligações simples. Esses fatores contribuem para a estabilidade geral, geometria e reatividade de moléculas contendo ligações covalentes duplas.

No geral, uma ligação covalente dupla é um conceito crucial em química, pois explica o compartilhamento de quatro elétrons entre dois átomos, levando a ligações mais fortes e influenciando as propriedades e o comportamento de várias moléculas.