Propriedades das substâncias covalentes, iónicas e metálicas - ISUTC

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Instituto Superior de Transportes e Comunicações 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
“Propriedades das substâncias covalentes, 
iónicas e metálicas” 
 
 
 
 
 
 
Licenciatura em Engenharia Civil e de Transportes 
 
 
 
 
 
 
 
 Disciplina: Química Geral 
 Docente: Prof. Doutor Barros, Adérito Cavele 
 Discente: Lauro Mota 
 Turma: C11 
 1º Ano 
 
 
 
 
 
 
Maputo, Setembro - 2016 
	
1. INTRODUÇÃO 
Química é a ciência que estuda a composição, estrutura, propriedades da matéria, as 
mudanças sofridas por ela durante as reações químicas e sua relação com a energia. O 
desenvolvimento desta ciência teve como base as observações de experimentos, sendo 
portanto, considerada uma ciência experimental. 
O conhecimento desta disciplina é muito importante para a engenharia civil, pois 
permite o desenvolvimento de materiais de construção, melhor utilização dos materiais 
disponíveis, segurança dos utilizadores, etc. 
No âmbito do estudo sobre ligações químicas e suas propriedades, foi apresentado 
pelo professor da disciplina de Química Geral um trabalho de investigação sobre 
Propriedades das substâncias covalentes, iónicas e metálicas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. LIGAÇÃO QUÍMICA 
Ligações químicas são uniões estabelecidas entre átomos para formarem moléculas 
ou, no caso de ligações iónicas ou metálicas, aglomerados atômicos organizados de forma a 
constituírem a estrutura básica de uma substância ou composto. Na natureza existem por volta 
de uma centena de elementos químicos. Os átomos destes elementos, ao se unirem, formam a 
grande diversidade de substâncias. 
Em 1916, os cientistas Lewis e Kossel associaram esses dois fatos, ou seja, a 
tendência de elementos com oito electrões na camada de valência aparecerem iso- ladamente, 
com a tendência que os elementos manifes- tam de perder, ganhar ou compartilhar electrões. 
A partir dessa associação, propuseram uma teoria para explicar as ligações químicas entre os 
elementos. 
Teoria do Octeto: um grande número de átomos adquire estabilidade eletrônica 
quando apresenta oito eletrões na sua camada mais externa. Esta teoria é aplicada 
principalmente para os elementos representativos (grupo A), sendo que os elementos de 
transição (grupo B) não seguem obrigatoriamente esse modelo. Embora existam muitas 
exceções a essa regra, ela continua sendo utilizada por se prestar muito bem como introdução 
ao conceito de ligação química e por explicar a formação da maioria das substâncias 
encontradas na natureza. 
2.1 Ligação Covalente 
Esse tipo de ligação ocorre quando os átomos envolvidos tendem a receber electrões. 
Como é impossível que todos os átomos recebam electrões sem ceder nenhum, eles com- 
partilham seus electrões, formando pares electrónicos. Cada par electrónico é constituído por 
um elétron de cada átomo e pertence simultaneamente aos dois átomos. 
 
 
Como não ocorre ganho nem perda de electrões, formam-se estruturas eletricamente 
neutras, de grandeza limitada, denominadas moléculas. Por esse motivo, essa ligação também 
é denominada molecular. 
Esquematicamente, a ligação covalente pode ser assim representada: 
 
Propriedades 
As propriedades das substâncias formadas por ligações covalentes são muito 
diferentes das propriedades dos átomos que as formam. 
Quando as moléculas de uma substância são formadas por um número determinado de 
átomos, essas substâncias são denominadas moleculares. Em condições ambiente, as 
substâncias moleculares podem ser encontradas nos três estados físicos: 
 
 
 
 
 
As substâncias moleculares geralmente apresentam temperatura de fusão (TF) e 
temperatura de ebulição (TE) inferiores às das substâncias iônicas; quando puras, não 
conduzem corrente elétrica. 
Fig. 1 - Representação da ligação covalente de elementos genéricos 
Fig. 2 – Estados físicos de moléculas 
 
 
Quando a ligação covalente origina compostos com grande número de átomos — 
geralmente indeterminado —, forma estruturas identificadas como macromoléculas. Tais 
substâncias são denominadas covalentes; em condições ambiente são sólidas e apresentam 
elevadas TF e TE. Exemplos: 
• sílica — areia ("#$2)n 
• grafite = '()*+; '- 
• diamante = 	'0#*1; '-
	
 
• celulose ('6310$5)- 
• polietileno ('234)- 
• proteína 
2.2 Ligação Iónica 
A ligação iónica ocorre entre iões, positivos (catião) e negativos (anião), e é 
caracterizada pela existência de forças de atração eletrostática entre os iões. A ligação iónica é 
a única em que ocorre transferência definitiva de electrões. A ligação iónica ocorre, então, 
entre elementos que apresentam tendências opostas, ou seja, é necessário que um dos átomos 
participantes da ligação possua a tendência de perder electrões enquanto o outro, a de receber 
electrões. 
Os átomos que perdem electrões são os metais das grupos IA, IIA e IIIA e os átomos 
que recebem electrões são os ametais das grupos VA, VIA e VIIA. O hidrogénio (8 = 1) 
apresenta, na sua primeira e única camada, um electrão, atingindo a estabilidade, nesse tipo de 
ligação, ao receber mais um electrão. 
 
 
 
 
 
Esquematicamente, a ligação iónica entre os átomos A e B, genéricos, pode ser assim 
representada: 
 
 
 
 
 
 
Propriedades 
• Como apresentam forma definida, são sólidos nas condições ambientes (temperatura 
de 25 °C e pressão de 1 atm). � 
• Os compostos iónicos apresentam elevadas temperatura de fusão e temperatura de 
ebulição. � 
 
 
 
 
• Quando submetidos a impacto, quebram facilmente, produzindo faces planas; são, 
portanto, duros e quebradiços. 
• Apresentam condutibilidade elétrica quando dissolvidos em água ou quando puros no 
estado líquido (fundidos), devido à existência de iões com liberdade de movimento, 
que podem ser atraídos pelos eléctrodos, fechando o circuito elétrico. � 
• Seu melhor solvente é a água. � 
Podem ser encontrados nos três estados físicos; 
• Apresentam ponto de fusão e ponto de ebulição menores que os compostos iônicos; 
Fig. 3 – Representação da ligação iónica de elementos genéricos 
 
 
• Quando puros, não conduzem eletricidade; 
• Quando no estado sólido, podem apresentar dois tipos de retículos cristalinos (R. C. 
Moleculares, R. C. Covalente). 
 
Existem alguns metais que, quando perdem eletrões, originam catiões que não seguem a 
regra do octeto. Isso ocorre com os metais de transição. 
2.3 Ligação metálica 
A ligação metálica ocorre entre metais, isto é, átomos de alta eletropositividade 
(tendência a doar electrões). 
Num sólido, os átomos estão dispostos de maneira variada, mas sempre próximos uns 
aos outros, compondo um retículo cristalino. Enquanto certos corpos apresentam os electrões 
bem presos aos átomos, em outros, algumas dessas partículas permanecem com certa 
liberdade de se movimentarem no cristal. É o que diferencia, em termos de condutibilidade 
elétrica, os corpos condutores dos isolantes. Nos corpos condutores, muitos dos electrões se 
movimentam livremente no cristal, de forma desordenada, isto é, em todas as direções. E, 
justamente por ser caótico, esse movimento não resulta em qualquer deslocamento de carga 
de um lado a outro do cristal. 
Aquecendo-se a ponta de uma barra de metal, coloca-se em agitação os átomos que a 
formam e os que lhe estão próximos. Os electrões aumentam suas oscilações e a energia se 
propaga aos átomos mais internos. Neste tipo de cristal os electrões livres servem de meio de 
propagação do calor - chocam-se com os átomos mais velozes, aceleram-se e vão aumentar a 
oscilação dos mais lentos. A possibilidade de melhor condutividade térmica, portanto, 
depende da presença de electrões livres no cristal. Estudando-se o fenômeno da 
condutibilidade elétrica, nota-se que, quando é aplicada uma diferença de potencial, por meio 
de uma fonte elétrica às paredes de um cristal metálico, os electrões livres adquirem um 
 
 
movimento ordenado: passam a mover-se do polo negativopara o polo positivo, formando 
um fluxo electrónico orientado na superfície do metal, pois como se trabalha com cargas de 
mesmo sinal, estas procuram a maior distância possível entre elas. Quanto mais electrões 
livres no condutor, melhor a condução se dá. 
Os átomos de um metal têm grande tendência a perder electrões da última camada e 
transformar-se em cátions. Esses electrões, entretanto, são simultaneamente atraídos por 
outros iões, que então o perdem novamente e assim por diante. Por isso, apesar de 
predominarem iões positivos e electrões livres, diz-se que os átomos de um metal são 
eletricamente neutros. 
Os átomos mantêm-se no interior da rede não só por implicações geométricas, mas 
também por apresentarem um tipo peculiar de ligação química, denominada ligação metálica. 
A união dos átomos que ocupam os "nós" de uma rede cristalina dá-se por meio dos electrões 
de valência que compartilham (os situados em camadas eletrônicas não são completamente 
cheias). A disposição resultante é a de uma malha formada por iões positivos e uma nuvem 
eletrônica. 
Propriedades 
• Brilho metálico característico; 
• Resistência à tração; 
• Condutibilidade elétrica e térmica elevadas; 
• Alta densidade; 
• Maleabilidade (facilidade em serem reduzidos a chapas e lâminas finas, processo 
conhecido como laminação); 
• Ductilidade (facilidade em serem conformados em fios, processo conhecido como 
trefilagem); 
• Ponto de fusão elevado; 
• Ponto de ebulição elevado. 
 
 
3. CONCLUSÃO 
Se átomos de um mesmo elemento ou de elementos diferentes não tivessem a 
capacidade de se combinarem uns com os outros, certamente não encontraríamos na natureza 
uma grande variedade de substâncias. Há diferentes maneiras pelas quais os átomos podem se 
combinar, como, por exemplo, mediante o ganho ou a perda de electrões, ou pelo 
compartilhamento de electrões dos níveis de valência. 
O conhecimento de química é muito importante para engenharia civil. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
CHANG, R.; GOLDSBY, K. A. Química. 11ª Ed. Califórnia: McGraw-Hill, 2012 
 
USBERCO, J.; SALVADOR, E. Química Volume Único. 5ª Ed. São Paulo: Saraiva. 2002 
 
Wikipédia a enciclopédia livre, Química [consultado: 2016-08-30]. Disponível em: 
<https://pt.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%ADmica > 
 
Wikipédia a enciclopédia livre, Ligação Química [consultado: 2016-08-30]. Disponível em: 
<https://pt.wikipedia.org/wiki/Ligação_qu%C3%ADmica>