ligacoes-quimicas-ionicas-e-covalentes-1-slide_2

Prévia do material em texto

02215700394 - Tiago Aguiar Prado
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
LIGAÇÕES IÔNICAS E COVALENTE, 
GEOMETRIA MOLECULAR E 
PROPRIEDADES DOS MATERIAIS
PROF. DIEGO SOUZA
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
INTRODUÇÃO ÀS LIGAÇÕES
QUÍMICAS
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
Introdução às ligações químicas
Na natureza os átomos não são encontrados sozinhos.
Por que os átomos se ligam?
Prof.DiegoSouza
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
Regra do Octeto
1 2 13 14 15 16 17 18 
H He 
 Ne 
 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Ar 
 Kr 
 Xe 
 Rn 
 
 
Prof.DiegoSouza
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
Eletronegatividade (caráter ametálico)
Eletronegatividade: é a capacidade ou força que um átomo possui em atrair (“puxar”)
para si elétrons.
F > O > N > Cℓ > Br > I > S > C > P > H > Metais
“Fui Ontem No Cℓube, Briguei I Saí Correndo Para o Hospital”
Prof.DiegoSouza
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
LIGAÇÃO IÔNICA
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
Ligação iônica (ligação eletrovalente)
É a ligação em que ocorre a transferência de um ou mais elétrons de um átomo para
outro, originando os chamados íons: pelo menos um cátion e pelo menos um ânion.
Exemplo:
Formação do cloreto de sódio (sal de cozinha)
11Na
1s2 2s2 2p6 3s1
17Cℓ
1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
Ligação iônica (ligação eletrovalente)
Exemplo: cloreto de cálcio
20Ca: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2
17Cℓ: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
Exemplo: óxido de alumínio
13Aℓ: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1
8O: 1s2 2s2 2p4
Prof.DiegoSouza
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
Ligação iônica e as ENERGIAS
Energia de ionização
Afinidade eletrônica
Eletronegatividade
Potencial de ionização (Energia de Ionização – E.I.) 
X(g) + E.I. → X(g)
1++ 1 e-
Afinidade eletrônica (Eletroafinidade)
Y(g) + 1 e- → Y(g)
1- + Energia
Prof.DiegoSouza
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
Ligação iônica (principais características)
1- Compostos iônicos são formados por átomos com grande diferença de
eletronegatividade. Isto é, formado entre:
• um átomo com baixa energia de ionização
• um átomo com alta afinidade eletrônica
DICA:
• Metal: 1, 2 ou 3 e- na camada de valência.
• Ametal: 5, 6 ou 7 e- na camada de valência.
2- Há transferência de elétrons (formação de íons)
Prof.DiegoSouza
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
Ligação iônica (principais características)
3- Há interação eletrostática
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
Propriedades dos compostos iônicos
Prof.DiegoSouza
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
Propriedades dos compostos iônicos
1) Formam retículo cristalino:
7 sistemas cristalinos: o cúbico (ilustrado acima), tetragonal, ortorrômbico,
monocíclico, triclínico, hexagonal e romboédrico.
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
Propriedades dos compostos iônicos
2) Sólidos (25ᵒC e pressão de 1 atm);
3) Altos pontos de fusão e de ebulição (PF e PE);
4) Elevada dureza;
5) Baixa resistência a impactos.
6) Em geral, solúveis em água sofrem dissociação (cátion e o ânion são separados);
7) Não são bons condutores de corrente elétrica no estado sólido;
8) Bons condutores em estado líquido ou em meio aquoso (na forma dissociada).
Prof.DiegoSouza
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
Entendendo a condução de corrente elétrica
Prof.DiegoSouza
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
Entendendo a condução de corrente elétrica
1- Água pura 2- Composto iônico
(sólido)
3- Composto iônico
(dissolvido)
Prof.DiegoSouza
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
(UFTM - Técnico em Química - UFTM - 2016) A configuração eletrônica de valência de um
elemento químico auxilia na previsão do tipo de ligação que este formará com outro
elemento, bem como na fórmula do composto resultante. Essa abordagem, embora
limitada, é útil para compostos binários simples. Considere dois elementos genéricos A e B,
cujas configurações eletrônicas de valência sejam K 2, L 8, M 2 e K 2, L 7 , respectivamente.
O tipo de ligação química e a fórmula obtida para a combinação entre os elementos A e B
são, respectivamente:
A) Ligação covalente e AB2
B) Ligação iônica e A2B
C) Ligação iônica e AB2
D) Ligação covalente e A2B
Prof.DiegoSouza
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
(IDECAN - Téc. Química - CNEN - 2014) Sobre as ligações químicas, analise as afirmativas.
I. A característica principal das ligações iônicas é a grande diferença de eletronegatividade
entre os átomos. Um átomo deve ter baixa energia de ionização e o outro uma elevada
afinidade eletrônica.
II. A atração eletrostática entre os íons na ligação iônica é a força mais significativa da
estabilização da ligação.
III. A baixa energia de ionização necessária para uma ligação iônica é característica dos
metais. A alta energia de afinidade eletrônica, que também é necessária para uma ligação
iônica, é uma característica dos elementos químicos não metálicos, que necessitam de um,
dois ou três elétrons para completar suas camadas de valência.
Está(ão) correta(s) a(s) afirmativa(s)
A) I, II e III
B) I, apenas
C) III, apenas
D) I e II, apenas
E) II e III, apenas
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
LIGAÇÃO COVALENTE
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
Ligação covalente
A ligação covalente consiste no compartilhamento de elétrons (não há transferência de
elétrons), os quais se somam à camada de valência de cada átomo. Não há formação de
íons (não há formação de cargas).
Exemplos:
Hidrogênio Oxigênio (6A) Nitrogênio (5A)
Prof.DiegoSouza
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
Ligação covalente
Estabelecida entre átomos de considerável eletronegatividade e que sejam próximas
Compostos covalentes (moléculas) são formados entre:
a) Ametais e ametais ou
b) Ametais e Hidrogênio ou
c) Hidrogênio e Hidrogênio.
Exemplo: ácido clorídrico
Prof.DiegoSouza
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
Ligação covalente
Como “desenhar” a estrutura de Lewis para moléculas maiores?
1) Encontre o átomo central (aquele que faz o maior nº de ligações)
2) Conte todos os elétrons de valência dos átomos envolvidos;
3) Faça uma ligação entre o átomo central e cada ligante;
4) Complete o octeto dos ligantes;
5) Adicione o restante dos elétrons no átomo central;
6) Verifique se o átomo central completou o octeto (se não, faça duplas e/ou triplas)
COCℓ2 SO3
Exemplos:
Prof.DiegoSouza
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
Exceções ao OCTETO
Prof.DiegoSouza
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
(FACISA - 2017) O Fluoreto de carbonila é um composto inorgânico com a fórmula COF2. Este
gás, como seu análogo fosgênio, é incolor e altamente tóxico e pode ser preparado pela
reação de oxidação do monóxido de carbono com o difluoreto de prata, como segue:
Sobre o fluoreto de carbonila, pode-se afirmar que o mesmo possui na sua fórmula estrutural:
A) Uma ligação dupla e três ligações simples.
B) Uma ligação dupla e duas ligações simples.
C) Duas ligações duplas e duas ligações simples.
D) Uma ligação tripla e duas ligações simples.
E) Duas ligações duplas e uma ligação simples.
Prof.DiegoSouza
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
POLARIDADE DAS LIGAÇÕES E 
GEOMETRIA MOLECULAR
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
Polaridade das ligações
Ligação covalente
Prof.DiegoSouza
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
Polaridade das moléculas
A presença de ligações polares em uma molécula indica que ela é polar?
Devemos encontrar o momento de dipolo resultante (simbolizado por μr) para
definir sobre a polaridade da molécula:
μr = 0 : molécula apolar.
μr ≠ 0 : molécula polar.
Prof.DiegoSouza
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
Geometria molecular
Modelo da repulsão dos pares de elétrons da camada de valência (RPECV ou VSEPR):
 Os pares de elétrons isolados no átomo central se repelem e, por isso, localizam-se o
mais distante possível uns dos outros;
 Ligações simples e ligações múltiplas (dupla ou tripla) se equivalem;
Conclusão:
A geometria molecular é definida pela posição dos átomos influenciados pela presençade pares de elétrons isolados no átomo central.
Prof.DiegoSouza
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
Como usar o modelo VSEPR???
1. Escreva a estrutura de Lewis.
2. Encontre a fórmula VSPER.
3. Identifique a geometria correspondente à fórmula VSPER.
AXmEn
Fórmula VSEPR: Praticando:
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
Relacionando fórmula VESPR, geometria e polaridade
Moléculas diatômicos sempre apresentarão linear (Ex: O2, N2 e H2, Cℓ2 e HCℓ).
Prof.DiegoSouza
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
Relacionando fórmula VSEPR, geometria e polaridade
Moléculas do tipo AX2E2Moléculas do tipo AX2E0
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
Atenção: Moléculas do tipo AX3E1
Moléculas do tipo AX3E0
Relacionando fórmula VSEPR, geometria e polaridade
Legenda:
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
Relacionando fórmula VSPER, geometria e polaridade
Moléculas do tipo AX4E0
Prof.DiegoSouza
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
Relacionando fórmula VSEPR e geometria
Moléculas do tipo AX4E2
Exemplos: XeF4, XeOF3
-, IF4
-
Moléculas do tipo AX5E1
Exemplos: ICl5, BrF5, XeOF4
Moléculas do tipo AX6E0
Exemplos: SF6, TeCl6, PCl6
Prof.DiegoSouza
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
(UFRR - 2016) De acordo com a teoria da repulsão dos pares eletrônicos da camada de
valência (VSEPR), em qual alternativa as moléculas apresentam a mesma geometria.
A) BF3 e H2S
B) PH3 e NH3
C) SF6 e PH3
D) H2S e PH3
E) NH3 e BF3
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
FORÇAS INTERMOLECULARES
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
Forças intermoleculares
1. Forças de dipolo induzido (forças de London ou forças fracas de Van der Waals),
2. Forças de dipolo permanente (dipolo-dipolo ou forças de Van der Waals) e
3. Ligações de hidrogênio (ponte de hidrogênio).
Qual a influência das forças intermoleculares nas propriedades das substâncias???
Prof.DiegoSouza
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
 
 
Estado 
físico Sólido Líquido Gasoso 
Posição 
relativa das 
partículas 
Em contato em locais 
fixos do espaço 
Em contato e sem 
local fixo (permite 
movimento) 
Sem contanto e em 
posições aleatórias 
(partículas em alta 
velocidade no espaço. 
 
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
Forças de dipolo induzido
(Forças de London ou Forças fracas de Van der Waals)
Estão presentes em moléculas apolares.
Como se forma a força dipolo induzido?
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
Forças de dipolo permanente
(Dipolo-dipolo ou Forças de Van der Waals)
Estão presentes em moléculas polares.
Como se forma a força dipolo induzido?
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
Ligação de hidrogênio (Ponte de hidrogênio)
Estão presentes em moléculas polares e que apresentam ligação de hidrogênio.
Ligação de hidrogênio: H ligado a F, O, N
Exemplos: HF, NH3, H2O e C2H5OH
Prof.DiegoSouza
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
Comparações
Exemplo 1:
Substância PE (°C)
HF 20
HCℓ -85
F2 -188
Exemplo 2:
Substância PE (°C)
C2H5OH 78
C3H8 -42
Prof.DiegoSouza
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
Prof.DiegoSouza
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
Professor, por que óleos e gorduras ou alguns derivados de petróleo apresentam
maior viscosidade do que a água, por exemplo, sendo que ela apresenta pontes de
hidrogênio (tipo de interação forte)?
Prof.DiegoSouza
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
Efeito do peso molecular e área de contato...
sobre o ponto de fusão (PF) e ponto de ebulição (PE)
Composto Pelo molecular (u) PE (°C)
HF 20 19,5
HCl 36,5 -85
HBr 81 -67
HI 128 -51
Substância Peso molecular (u) PE (°C)
Pentano 72 36
Hexano 86 69
Heptano 100 98
Prof.DiegoSouza
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
Efeito do peso molecular e área de contato...
sobre a viscosidade e tensão superficial
Exemplo: glicerol (glicerina), C3H8O3
Exemplo: pentano (C5H12) x dodecano (C12H26)
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
Principais propriedades dos compostos covalentes
2) Podem se apresentar no estado gasoso, líquido e sólido;
3) Pontos de fusão e ebulição inferiores aos compostos iônicos.
4) Polaridade: podem ser apolar (lipofílica ou hidrofóbica) e polar (hidrofílica);
5) Em geral são maus condutores de energia elétrica e de calor.
Exceções: grafita e ácidos em meio aquoso.
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
EXERCÍCIOS SOBRE FORÇAS
INTERMOLECULARES
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
(UPF - 2018) Muitas das propriedades físicas das substâncias moleculares, como temperatura
de fusão, temperatura de ebulição e solubilidade, podem ser interpretadas com base na
polaridade das moléculas. Essa polaridade se relaciona com a geometria molecular e com o
tipo de interações intermoleculares.
O quadro a seguir apresenta algumas substâncias e suas respectivas temperaturas de
ebulição a 1 atm.
Prof.DiegoSouza
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
Com base nas informações apresentadas, analise as seguintes afirmativas:
I. Quanto mais intensas forem as forças intermoleculares, maior a temperatura de ebulição
de uma substância molecular.
II. As interações intermoleculares nas moléculas são A: dipolo induzido-dipolo induzido; B:
dipolo-dipolo; C: ligação de hidrogênio.
III. A geometria molecular e a polaridade das substâncias são:
A: tetraédrica e apolar; B: linear e polar; C: linear e polar.
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
Está incorreto apenas o que se afirma em:
A) III.
B) I e III.
C) I e II.
D) II e III.
E) I.
Prof.DiegoSouza
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
(Unifenas - 2017) As substâncias dadas pelas suas fórmulas moleculares, CH4, H2S e H2O,
estão em ordem crescente de seus pontos de ebulição. Esse fato é explicado por vários
fatores, sendo o principal
A) A massa.
B) O tipo de ligação Interatômica.
C) O ângulo de ligação.
D) A configuração da camada de valência.
E) O tipo de ligação intermolecular.
Prof.DiegoSouza
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
(UEFS - 2017) Os cervejeiros aprenderam logo a induzir a fermentação, mas demoraram
séculos para identificar os agentes que transformavam o açúcar em álcool e gás carbônico. As
leveduras, fungos microscópicos, só foram identificadas no século 19. O tipo de fermentação
divide as cervejas em dois grandes grupos: lager (que fermenta entre 8 e 16 °C) e ale (que
fermenta entre 14 e 25 °C).
(Superinteressante, fevereiro de 2016.)
As equações do processo de fermentação alcoólica da sacarose estão representadas a seguir.
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
Na primeira reação, para a formação de uma molécula de glicose e uma molécula de frutose
são quebradas, da sacarose, ligações
A) covalentes.
B) de Van der Waals.
C) de hidrogênio.
D) dipolo-dipolo.
E) iônicas.
Prof.DiegoSouza
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
(ENEM 2016) Em sua formulação, o spray de pimenta contém porcentagens variadas de oleorresina
de Capsicum, cujo princípio ativo é a capsaicina, e um solvente (um álcool como etanol ou
isopropanol). Em contato com os olhos, pele ou vias respiratórias, a capsaicina causa um efeito
inflamatório que gera uma sensação de dor e ardor, levando à cegueira temporária. O processo é
desencadeado pela liberação de neuropeptídios das terminações nervosas.
Quando uma pessoa é atingida com o spray de pimenta nos olhos ou na pele, a lavagem da região
atingida com água é ineficaz porque a
A) reação entre etanol e água libera calor, intensificando o ardor.
B) solubilidade do princípio ativo em água é muito baixa, dificultando a sua remoção.
C) permeabilidade da água na pele é muito alta, não permitindo a remoção do princípio ativo.
D) solubilização do óleo em água causa um maior espalhamento além das áreas atingidas.
E) ardência faz evaporar rapidamente a água, não permitindo que haja contato entre o óleo e o
solvente.
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
OBRIGADO!
02215700394 - Tiago Aguiar Prado
02215700394 - Tiago Aguiar Prado