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Transcript
LIGAÇÕES QUÍMICAS
Profª: Thaís Campos
Tópico 1
Ligações Químicas
- As ligações químicas representam interações entre dois ou mais átomos, interações essas que podem ocorrer por doação de elétrons, compartilhamento de elétrons ou ainda deslocalização de elétrons.
- Ligação Iônica, ligação metálica e ligação covalente.
Tópico 2
Gilbert Newton Lewis
- Em 1916, Lewis apresentou previsões sobre como os átomos estabelecem ligações químicas.
- Os elementos são representados por seus símbolos acrescidos de um ponto para cada elétron de valência.
Tópico 3
Valência de um elemento Químico
- O número indica a quantidade de elétrons envolvidos da ligação, enquanto o sinal indica a tendência do átomo em perder ou ganhar elétrons .
Tópico 4
Ligação Iônica
- Consiste na união de íons com cargas de sinais contrários, mediante forças eletrostáticas. Ocorre com a transferência de elétrons de um átomo para outro, formando cátions (íons positivos) e ânions (íons negativos), que se atraem mutuamente.
- Essa ligação química, portanto, ocorre entre elementos que têm grandes diferenças na eletronegatividade, formando aglomerados de íons. Quanto maior for a diferença de eletronegatividade entre esses elementos, maior será o caráter iônico da ligação.
- Acontece entre: metal + não metal e metal + hidrogênio.
Fórmulas para os compostos iônicos
- Compostos binários
- Para construir a fórmula, basta cruzar as cargas de cada um dos íons que formam o composto iônico. Para o cátion Al+3 e o ânion O-2, por exemplo, quando cruzamos as cargas e desprezamos os sinais, temos a seguinte fórmula:
Tópico 5
1. (UERJ 2018) Apesar de apresentarem propriedades químicas distintas, os elementos flúor, neônio e sódio possuem números atômicos próximos, conforme destacado a seguir.
Dentre esses elementos, nomeie o que apresenta maior estabilidade em relação à regra do octeto e indique o símbolo daquele cujos átomos têm o maior número de camadas eletrônicas.
Em seguida, nomeie a ligação interatômica formada entre Na e F e apresente a fórmula química do composto resultante dessa ligação.
Resposta: O que tem maior estabilidade pela regra do octeto é o Neônio, pois tem os 8 elétrons na camada de valência.
F: 1s2 2s2 2p5
Ne: 1s2 2s2 2p6
Na: 1s2 2s2 2p6 3s1
O símbolo que tem o maior número de camadas eletrônicas é o Na ( Sódio), pois ele alcança o subnível 3s1
A ligação entre o Na e o F é o NaF, e se chama fluoreto de sódio, sendo uma ligação iônica.
2. (UNIMONTES) - O poema de Anderson Sant’Anna retrata o princípio básico das ligações:
a) covalentes.
b) metálicas.
c) iônicas.
d) apolares.
Tópico 6
Estabilidade dos compostos iônicos
- As Ligações iônicas são de natureza elétrica, e dão origem a retículos cristalinos – em nível microscópico, um cátion atrai vários ânions, e um ânion atrai vários cátions; formando, assim, aglomerados com formas geométricas bem definidas.
Propriedades físicas dos compostos iônicas
- Apresentam ponto de fusão (P.F.) e ponto de ebulição (P.E.) elevados, esta característica é explicada pelo arranjo cristalino destes compostos.
- O arranjo molecular de uma ligação está tão fortemente ligado que é preciso um intenso aquecimento para quebrar o arranjo do retículo cristalino, portanto, o ponto de ebulição se eleva.
- Conduzem eletricidade quando dissolvidos em água. Existe a presença de íons, ou seja, cargas negativas e positivas que permitem a passagem de corrente elétrica.
- Compostos iônicos são sólidos à temperatura ambiente 25° C e pressão de 1 atm, e o melhor solvente para esses compostos é a água.
Solubilidade
- Um composto iônico será solúvel em água quando as interações entre os íons e esse solvente forem mais intensas e/ou mais numerosas que aquelas existentes nas substâncias isoladas.
Tópico 7
Ligação Covalente
A ligação covalente é caracterizada pelo compartilhamento de um ou mais pares de elétrons entre átomos, com objetivo de formar moléculas estáveis, fundamentada na Teoria do Octeto.
Gilbert Newton Lewis
Teoria do Octeto
- A teoria do octeto é baseada na estabilidade dos gases nobres.
- Regra do octeto - os elementos químicos devem sempre conter 8 elétrons na última camada eletrônica ou camada de valência. Na camada K pode haver no máximo 2 elétrons. Desta forma, os átomos ficam estáveis, com a configuração idêntica a dos gases nobres.
- Gilbert N. Lewis propôs, uma forma de representar as ligações que se estabeleciam nas moléculas, esta representação ficou conhecida como Fórmula de Lewis.
Essa fórmula é importante porque não só mostra os elementos e o número de átomos envolvidos, mas também os elétrons da camada de valência de cada átomo e quantos pares eletrônicos são compartilhados por cada átomo.
A ligação covalente geralmente é realizada entre:
• Ametais + ametais
• Hidrogênio + hidrogênio
• Hidrogênio + ametais
Ligação Covalente Simples
Neste tipo de ligação os átomos do elemento compartilham apenas um elétron.
Na molécula de Cl2, cada átomo tem 7 elétrons na última camada, são ametais e tem tendência em receber (ganhar) elétrons, a ligação é do tipo covalente. Cada átomo de cloro contribui com um elétron para formar o par compartilhado e cada átomo ficará com 8 elétrons na C.V.
Na molécula de HCl, cada átomo contribui com um elétron para formar o par, sendo que o hidrogênio ficará estável com 2 elétrons e o cloro ficará estável com 8 elétrons.
Entre os átomos de oxigênio existe uma ligação covalente dupla que representa 2 pares de elétrons compartilhados.
Ligação covalente tripla representando 3 pares eletrônicos sendo compartilhados entre os átomos de nitrogênio.
EXEMPLO: Escreva a fórmula eletrônica da água (H2O) e da água oxigenada (H2O2).
O hidrogênio é da família 1A da Tabela Periódica e apresenta 1 elétron na camada de valência. Já o oxigênio é da família 6A e apresenta 6 elétrons na camada de valência, precisando receber mais dois elétrons para ficar estável.
Assim, temos:
(Vunesp-SP) P e Cl têm, respectivamente, 5 e 7 elétrons na camada de valência.
Escreva a fórmula de Lewis do tricloreto de fósforo.
Qual é o tipo de ligação formada?
a)
b) Ligação covalente simples.
(Unicamp-SP) Observe as seguintes fórmulas eletrônicas (fórmulas de Lewis):
Consulte a classificação periódica e escreva fórmulas eletrônicas das moléculas formadas pelos seguintes elementos:
a. Fósforo e hidrogênio
b. Enxofre e hidrogênio
c. Flúor e carbono.
Tópico 8
Ligação Metálica
- É a ligação que ocorre entre metais .
- No estado sólido, os metais se agrupam de forma geométrica formando um retículo cristalino.
- Na ligação entre átomos de um elemento metálico, ocorre liberação parcial dos elétrons mais externos, com a consequente formação de cátions, que formam as células unitárias. Esses cátions têm suas cargas estabilizadas pelos elétrons que foram liberados e que ficam envolvendo a estrutura como uma nuvem eletrônica.
- São dotados de um certo movimento e, por isso, chamados de elétrons livres. Pode-se dizer que o metal seria um aglomerado de átomos neutros e cátions, mergulhados numa nuvem ou "mar" de elétrons livres. Esta nuvem de elétrons funcionaria como a ligação metálica, que mantém os átomos unidos.
Propriedades dos Metais
- Condução de eletricidade: os metais são ótimos condutores de eletricidade, sendo, em razão dessa propriedade, muito utilizados em fios elétricos.
- Essa propriedade é explicada pelo fato dos metais possuírem um “mar” de elétrons livres, ou deslocalizados, esses elétrons permitem a transição rápida de eletricidade através do metal.
- Condução de calor: os metais são bons condutores térmicos por causa da presença dos elétrons livres que são dotados de movimento, como foi explicado no item anterior. Esses elétrons permitem o trânsito rápido do calor; e por isso os metais são usados em panelas e caldeiras industriais.
- Pontos de fusão e ebulição altos: a força de atração causada pelo “mar” de elétrons livres é muito forte, mantendo os átomos unidos com muita intensidade. Assim, para que se rompa essa ligação é preciso fornecer altas energias externas.