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Estruturas de Lewis Regra do Octeto Ligações Iônicas Energia Ciclo de Born-Haber Ligações covalentes Ciclo de Born-Haber Retículo Cristalino Propriedades Ligações covalentes Tipos de Ligações covalentes Ligações múltiplas Ligação coordenada Ressonância Cargas Formais A ESTRUTURA DE LEWIS DOS ÁTOMOS Importância dos elétrons de valência. Numa ligação química é importante observar os elétrons de valência, ou seja, os elétrons da camada mais externa do átomo. Para os representar utilizamos as representações de Lewis que consistem no símbolo do elemento e um ponto simbolizando cada elétron de valência. Na O 3s1 2s22p4 Símbolos de Lewis Na· + ·Cl: Na+ + [:Cl:]- : : : : CONFIGURAÇÕES ELETRÔNICAS ESTÁVEIS Gases nobres como o Hélio, Neônio e Argônio são chamados de gases inertes!! A inércia dos gases nobres deve estar relacionada com suas estruturas eletrônicas. Os gases nobres tem configuração eletrônica da camada de valência- ns2np6- “Octeto completo” (Até a década de 60 pensava-se que eles não reagiam com nada!) XeF2, XeF4, XeF6 e XeCl usado em lasers A regra do octeto � Todos os gases nobres, com exceção do He, têm uma configuração s2p6. �A regra do octeto: os átomos tendem a ganhar, �A regra do octeto: os átomos tendem a ganhar, perder ou compartilhar elétrons até que eles estejam rodeados por 8 elétrons de valência (4 pares de elétrons). � Cuidado: existem várias exceções à regra do octeto. Configurações eletrônicas de íons dos elementos representativos • Esses são derivados da configuração eletrônica dos elementos com o número necessário de elétrons adicionados ou removidos do orbital mais acessível. • As configurações eletrônicas podem prever a formação de íon estável:de íon estável: Mg: [Ne]3s2 Mg+: [Ne]3s1 não estável Mg2+: [Ne] estável Cl: [Ne]3s23p5 Cl-: [Ne]3s23p6 = [Ar] estável LIGAÇÃO IÔNICA Ocorre com a formação de um par de íons. Forças eletrostáticas atraem os íons de cargas opostas. ELEMENTOS DE BAIXA ENERGIA DE IONIZAÇÃO (GRUPOS 1 E 2)ELEMENTOS DE BAIXA ENERGIA DE IONIZAÇÃO (GRUPOS 1 E 2) + ELEMENTOS DE ALTA AFINIDADE ELETRÔNICA (GRUPOS 16 E 17). Exemplos: NaCl, K2O, CsF ½Cl 2(g) + Na(s) ���� NaCl(s) ∆∆∆∆Hºf = - 410,9 kJ • A reação é violentamente exotérmica. • Inferimos que o NaCl é mais estável do que os elementos que o constituem. Por quê? • O Na perdeu um elétron para se transformar em Na+ e o cloro ganhou o elétron para se transformar em Cl-. Observe: Na+ tem a ganhou o elétron para se transformar em Cl . Observe: Na tem a configuração eletrônica do Ne e o Cl- tem a configuração do Ar. Na: 1s2 2s2 2p6 3s1 Na+: 1s2 (2s2 2p6) 3s0 octeto completo (Ne) Cl: [Ne] 3s2 3p5 Cl-: [Ne] (3s2 3p6) octeto completo (Ar) Compostos iônicos: ligação química. Aspectos estruturais e termodinâmicos Na(g) Na+(g) + e- Energia requerida = + 494 kJ.mol-1 Cl(g) + e- Cl-(g) A energia de atração entre cátions e ânions é mais importante do que a formação do octeto!! Energia liberada = - 349 kJ.mol-1 Energia requerida + Energia liberada = + 145 kJ.mol-1 Rede Cristalina ENERGIA DE REDE OU RETICULAR É a energia liberada quando os íons gasosos são reunidos para formar o cristal iônico. Esta energia não pode ser medida diretamente, mas pode ser obtida a partir de um ciclo de Born-Haber, que mostra todos os passos que contribuem para a energia total da reação de formação do composto iônico. Equação de Born-Landé: Z+ = carga do cation Z- = carga do anion e = carga eletrica = 1,6 x 10-19 C + - r e = carga eletrica = 1,6 x 10-19 C N = numero de Avogrado = 6,02 x 1023mol-1 A = constante de Madelung (depende da estrutura cristalina) n = constante ou expoente de Born ε0 = constante dieletrica do vacuo = 8,85 x 10 -12 C2J-1m-1 r0 = raio ionico Valores da Constante de Born EXERCÍCIOS 1) Montar o ciclo de Born-Haber para a formação dos seguintes sólidos: a)CaF2 b)MgO c)K Oc)K2O d)CaO 2) Calcule o valor da energia de rede para a fluorita (CaF2). Dados: A = 2,529 r0 = 1,43 x 10 -10m Força de atração entre cargas: eletrostática e multidirecional Arranjo de ânions Cl- e cátions Na+ na estrutura ou retículo cristalino do NaCl Compostos iônicos: íons Compostos iônicos - P.E. e P.F. elevados; - duros e quebradiços; - a maioria é solúvel em água; - as soluções conduzem corrente elétrica BIBLIOGRAFIA do 2º TVC Química Geral – Volume 1 – 2ª Edição. John B. RUSSELL ..................................................................Capítulos 7 e 8 Química. A ciência central – 9ª Edição. T. L. BROWN, H. E. LeMay, B. E. Bursten.…………………………….Capítulos 7, 8 e 9 Química Inorgânica: Uma introdução! – 1ª Edição. 1992 Haroldo L. C. BARROS..........................................................Capítulo 5 (Ligações)
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