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AULA 4 – LIGAÇÕES QUÍMICAS
1 - INTRODUÇÃO
Não é novidade nenhuma que os
átomos interagem um com o outro para
formar as moléculas. Por exemplo, na
molécula mais famosa e mais
conhecida por nós, a molécula da
água, H2O, vemos que temos dois
átomos de hidrogênio interagindo com
um átomo de oxigênio.
A esta interação interatômica,
chamamos de ligação química.
Estudar ligações químicas ajuda a
entender algumas perguntas, tais como
o porquê da molécula de agua ser H2O,
ou ainda o porquê do oxigênio
atmosférico ser O2 e não O etc.
A maioria dos elementos químicos são
encontrados na natureza ligados a ele
mesmo (substância simples) ou a
outros elementos (substâncias
compostas), o que sugere que existe a
necessidade dos átomos se ligarem
para alcançar algo que sozinhos não
alcançam.
Os átomos adquirem, ao realizar
ligações, estabilidade.
2 - REGRA DO OCTETO: CONCEITO
DE ESTABILIDADE
O conceito de estabilidade para o
átomo é ficar parecido com um gás
nobre, isto é, possuir o mesmo número
de elétrons na camada de valência.
Ao observarmos os gases nobres
observamos que com exceção do hélio,
que possui dois elétrons, todos os
outros possuem oito elétrons na
camada de valência.
Assim, a regra do octeto, que na
verdade não é uma regra, diz que a
maioria dos átomos realizam
ligações químicas com o objetivo de
ficar com 2 ou com 8 elétrons na
camada de valência.
Cabe ressaltar que existem átomos que
ficam estáveis com um número bem
diferente de 2 ou 8 elétrons na camada
de valência.
Existem diversas maneiras dos átomos
se ligarem, porém estudaremos três:
ligação iônica, ligação covalente, e
ligação metálica.
3 - PREVENDO VALÊNCIAS
Prever qual o objetivo dos átomos ao
realizar ligações químicas é importante
para sabermos distinguir qual tipo de
ligação os átomos irão fazer para
atingir a estabilidade, além de
sabermos a formula provavel da
molécula que será formada.
Vamos a um exemplo:
Vamos analisar um átomo de cálcio,
Ca20
Ca20: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2
Ao consultarmos a tabela periódica,
vemos que o gás nobre mais próximo
do cálcio é o argônio, Ar18.
A configuração do Ar18 é 1s2 2s2 2p6 3s2
3p6
Como o cálcio objetiva ficar parecido
com o argônio, não nos resta duvidas
que o cálcio precisara perder dois
elétrons do subnivel 4s(camada de
valência).
Então, como o calcio tende a perder
dois elétrons, dizemos que ele tende a
formar um cátion, o cátion Ca2+.
Vamos analisar o oxigênio, O8
O8: 1s2 2s2 2p4
Ao consultarmos a tabela periódica
vemos que o oxigênio esta mais
próximo do gás nobre neônio, Ne10
A configuração do Ne10 é 1s2 2s2 2p6
Como o oxigênio objetiva ficar parecido
com o neônio, não resta duvidas que o
oxigênio precisará receber dois
elétrons, os quais entrarão no subnível
2p incompleto, formando o ânion O2-.
Uma maldade é:
1A = perder 1e- = carga 1+
2A = perder 2e- = carga 2+
3A = perder 3e- = carga 3+
5A = ganhar 3e- = carga 3-
6A = ganhar 2e- = carga 2-
7A = ganhar 1e- = carga 1-
Entender essa maldade, facilita muito a
compreensão da ligação iônica, por
exemplo.
4 - LIGAÇÃO IÔNICA
4.1) Conceito:
A ligação iônica é realizada entre
átomos cuja a diferença de
eletronegatividade, ∆E, é maior que
1,7, sendo obviamente o átomo mais
eletronegativo um ametal e o menos
eletronegativo um metal.
Na ligação iônica ocorre total
transferência de elétrons do metal para
o ametal. Ou seja:
METAL = DOA ELÉTRONS
AMETAL = RECEBE ELÉTRONS
Para exemplificar a ligação iônica, nada
melhor que um composto iônico, como
o cloreto de sódio, NaCl. Mas como
saber que a ligação entre eles é iônica?
∆E = 3,0(cloro) - 0,9(sódio) = 2,1.
Quando pegamos a diferença de
eletronegatividade do cloro e do sódio,
achamos 2,1, um valor maior que 1,7.
A formula sugere que temos um átomo
de sódio ligado a um átomo de cloro.
Vamos entender como eles estão
ligados:
Para o sódio, Na11: 1s2 2s2 2p6 3s1,
vemos que é mais fácil perder 1
elétron na terceira camada, ficando
com 8 elétrons na segunda camada, do
que ganhar 8 na terceira.
Assim, esta claro que o sódio tem uma
forte tendência a doar um elétron para
ficar estável, isto é, parecido com 8
elétrons na última camada.
Para o cloro, Cl17: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5,
acontece o oposto. Como ele possui 7
elétrons na última camada, ele precisa
receber 1 elétron pra ficar com 8.
Assim, esta claro que o cloro tem uma
forte tendência a receber um elétron
para ficar estavel, isto é, parecido com
o argônio.
Ou, de forma mais simples:
Na é da familia 1A, então quer perder 1
elétron.
Já o Cl é da família 7A e, com isso,
precisa ganhar 1 elétron pra chegar a
8.
Assim, no cloreto de sódio, o sódio doa
um elétron para o cloro.
Então a ligação iônica nada mais é
que uma atração eletrostática entre
íons de cargas opostas.
No caso do NaCl temos Na+Cl-.
4.2) Fórmula Eletrônica de Lewis:
Uma maneira de representarmos a
ligação iônica é desenharmos os
símbolos dos elementos químicos,
envoltos pelos seus elétrons na
camada de valência, representados por
pontos ou outros símbolos, e ai
escrever uma seta indicando de onde
esta saindo o elétron, para onde ele
está indo. Veja para o NaCl:
O Na por pertencer a familia 1A possui
apenas um elétron na camada de
valência, e o cloro, por pertencer a
família 7A possui sete elétrons na
ultima camada. O sódio doa elétron
para o cloro, como ja vimos, assim:
4.3) Prevendo Fórmulas:
Prever as fórmulas de algum composto
formado por quaisquer elementos, é,
também, uma das utilidades de estudar
ligações químicas. Por exemplo, qual
seria a fórmula do composto formado
entre alumínio e enxofre?
O Alumínio (Al13) pertence a família 3A,
assim, avaliamos que o alumínio tem
uma tendência a perder 3 elétrons.
Ja o Enxofre (S16) pertence a família
6A, assim o enxofre tem uma tendência
a ganhar 2 elétrons.
Então, para que dessa união tanto o
alumínio quando o cloro fiquem
satisfeitos, será necessário que dois
átomos de Alumínio se liguem a três
átomos de Enxofre.
Veja:
Repare que cada átomo de Alumínio
perdeu 3 elétrons e cada Enxofre
ganhou 2 elétrons.
Como desafio, pense e explique estas
perguntas:
1) Por que o NaCl2 e o NaNe não
existem?
2) Qual seria a formula do composto
formado entre calcio(Ca20) e o
nitrogênio(N7)?
4.4) Propriedades dos compostos
iônicos:
1) Alto ponto de fusão (PF) e ponto de
ebulição (PE).
2) Sólidas à temperatura ambiente.
3) Conduzem a corrente elétrica
quando dissolvidos em água, ou
fundidos.
4) Cristais duros e quebradiços.
Todas estas propriedades possuem
correlação com a estrutura cristalina
dos compostos iônicos.
Veja o NaCl, por exemplo:
5 – LIGAÇÃO COVALENTE
5.1) Introdução:
Na ligação iônica vimos que era
interessante para um átomo doar
elétrons (metal) e para o outro ganhar
elétrons (ametal). Agora, o que
acontecerá se for interessante para os
dois átomos ganharem elétrons?
Vamos a um exemplo simples:
Na molécula da água, H2O, temos dois
átomos de hidrogênio ligados a um
átomo de oxigênio.
Assim vamos analisar a tendência
destes átomos:
Para o O8: 1s2 2s2 2p4, temos como gás
nobre mais próximo o Ne10: 1s2 2s2 2p6.
Assim, não restam dúvidas que para o
oxigênio alcançar a estabilidade, ele
precisa receber dois elétrons para ficar
parecido com o neônio.
Para o H1: 1s1, temos como gás nobre
mais próximo o He2: 1s2. Assim, não
restam dúvidas que para o hidrogênio
alcançar a estabilidade, ele precisa
receber um elétron para ficar parecido
com o hélio.
Esta situação é diferente do NaCl ja
que era interessante para o sódio
perder elétrons, enquanto para o cloro
receber. Na água, tanto o hidrogênio
quanto o oxigênio desejam receber
elétrons, então é fácil entender que
eles não realizam ligação iônica.
Se eles não realizam a ligaçãoiônica,
eles realizam um outro tipo de ligação,
a chamada ligação covalente.
5.2) Conceito:
Entende-se por ligação covalente, a
ligação onde ocorre o
compartilhamento de elétrons.
A ligação covalente ocorre entre
átomos, cuja a diferença de
eletronegatividade, ∆E, é menor que
1,7. Ou ainda, ocorre, geralmente,
entre um ametal e hidrogênio, ou entre
ametais.
Existem diversos tipos de ligação
covalente: a ligação covalente simples,
a ligação colante dupla, a ligação
colante tripla, e a ligação covalente
dativa.
5.3) Tipos de Ligações Covalentes:
a) Ligação Covalente Simples:
É uma ligação formada pelo
compartilhamento de apenas um par de
elétrons.
Veja a molécula do Cl2:
Cada átomo de cloro deseja
compartilhar apenas um elétron.
Note que utilizamos uma representação
chamada de fórmula eletrônica de
Lewis. Trataremos mais desta
representação mais tarde.
Repare, também, que o par de elétrons
que esta sendo
compartilhado(circulados), é composto
por um elétron de cada átomo de cloro.
b) Ligação Covalente Dupla:
Como o nome sugere, é uma ligação
formada pelo compartilhamento de dois
pares de elétrons.
Veja:
No CO2 ocorre uma ligação dupla
porque o carbono deseja compartilhar
quatro elétrons e o oxigênio deseja
compartilhar dois. Por isso, um carbono
ira compartilhar um par de elétrons com
cada oxigênio.
c) Ligação Covalente Tripla:
Como o nome sugere, é uma ligação
formada pelo compartilhamento de três
pares de elétrons.
Veja:
Na molécula do gás nitrogênio ocorre
uma ligação tripla porque cada
nitrogênio deseja compartilhar três
elétrons para atingir a estabilidade.
d) Ligação Dativa ou Coordenada:
Assim como na ligação covalente
simples, na ligação colante dativa é
formada pelo compartilhamento de
apenas um par de elétrons, porém,
com uma pequena diferença: o par de
elétrons compartilhado é composto
por dois elétrons oriundos de um
único átomo.
Veja a molecula do SO2, um dos gases
causadores do efeito estufa:
Repare que os elétrons simbolizados
por x pertencem ao oxigênio, e os
simbolizados por .são do enxofre. Veja
que, na ligação onde apenas um par de
elétrons é compartilhado, o par de
elétrons é oriundo apenas do enxofre.
Agora porque isto ocorre?
S16: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4, a tendência do
enxofre é receber dois elétrons, para
ficar com oito elétrons na ultima
camada assim como o argônio.
O8: 1s2 2s2 2p4, a tendencia do oxigênio
é receber dois elétrons, para ficar com
oito elétrons na camada de valência
assim como o neônio .
Veja que, ao realizar a ligação dupla,
tanto o oxigênio quanto o enxofre ja
estão com oito.
Vamos fazer uma contagem:
Oxigênio: 8 elétrons ( 6 x e 2 .)
Enxofre: 8 elétrons ( 2 x e 6 .)
Então, ao realizar a ligação dupla,
ambos ja estão com oito elétrons.
Entretanto, o enxofre precisa fazer
mais uma ligação com o oxigênio, ate
porque a fórmula SO2 sugere que
temos um enxofre se ligando a dois
outros oxigênio.
A maneira que é aceita, atualmente, do
enxofre fazer mais uma ligação,
mesmo ele não precisando, é através
da ligação covalente dativa.
Assim, a ligação colante dativa
ocorre, sempre que um elemento
quer fazer um maior número do que
o necessário de ligações, sem ferir a
regra do octeto.
5.4) Representação das Moléculas:
a) Fórmula Eletrônica de Lewis:
Para escrevermos a formula eletrônica
de Lewis, devemos seguir os passos:
1º Passo: Escolha, no caso de
moléculas com mais de dois átomos,
um para ser o átomo central.
Geralmente o melhor candidato é o
átomo que realiza um maior numero de
ligações.
2º Passo: Desenhe, ao redor de cada
átomo, o número de elétrons na
camada de valência que cada um
possui. Pode representar os elétrons
por bolinhas, triângulos etc.
3º Passo: Analise quantos elétrons
cada um quer compartilhar.
4º Passo: Circule os elétrons que
estarão envolvidos no
compartilhamento.
Vamos escrever a estrutura de Lewis
para a agua:
1) Como a formula molecular da agua é
H2O, vemos que o oxigênio que fazer
duas ligações, enquanto cada
hidrogênio quer fazer apenas uma.
Assim, o melhor candidato ao átomo
central é o oxigênio.
H O H
2) Ao redor do oxigênio devemos
desenhar seis elétrons de valência
(família 6A), e do hidrogênio apenas
um (família 1A)
H x : O : x H
. .
3) Analisando quantos elétrons cada
um tem que compartilhar, temos que
para o O8: 1s2 2s2 2p4, temos como gás
nobre mais próximo o Ne10: 1s2 2s2 2p6.
Assim, não restam dúvidas que para o
oxigênio alcançar a estabilidade, ele
precisa compartilhar dois elétrons
para ficar parecido com o neônio.
Para o H1: 1s1, temos como gás nobre
mais próximo o He2: 1s2. Assim, não
restam dúvidas que para o hidrogênio
alcançar a estabilidade, ele precisa
compartilhar um elétron para ficar
parecido com o hélio.
4) Circulando os elétrons temos que:
. .
H O H
. .
b) Fórmula Estrutural Plana:
Como o próprio nome sugere, esta
representação tem por objetivo dar
uma leve noção da estrutura da
molécula, isto é, demostrar como os
átomos estão ligados.
Para montarmos a fórmula estrutural,
basta olharmos para a fórmula de
Lewis e representar cada par de
elétrons compartilhados por um traço.
Pode-se representar os elétrons livres
ou não.
Veja para a agua:
H — O — H
Se fosse para o gás carbonico:
O = C = O
Para o SO2:
O — S = O
ATENÇÃO: a ligação covalente dativa
costumava a ser representada por uma
seta, hoje não mais. Porém, ainda
aparece em alguns livros antigos a
representação da dativa por setas. O
SO2, por exemplo, seria:
O <— S = O
5.4) Propriedades dos Compostos
Moleculares:
1) Possuem, geralmente, pontos de
fusão e de ebulição menores que
os compostos iônicos.
2) Podem conduzir, ou não, corrente
elétrica quando dissolvidos em
água.
3) Podem ser encontrados na
natureza nos três estados físicos
6 - LIGAÇÃO METÁLICA
6.1) Conceito:
x . . x
Este te tipo de ligação ocorre entre os
metais, na sua forma pura, ou em ligas
metálicas.
O modelo mais aceito para explicar a
ligação metálica é o do mar de
elétrons.
Segundo este modelo, os elétrons
estão em constante movimento,
saltando entre os átomos dos metais.
Esta ideia não é muito dificil de aceitar,
pois ja vimos que os metais são
átomos muito eletropositivos, ou seja,
são átomos que possuem uma forte
tendência a perder seus elétrons.
Como temos um número grande de
átomos, que não conseguem segurar
bem seus elétrons, teremos um grande
fluxo de elétrons.
6.2) Propriedades dos Metais:
O fluxo de elétrons pelo metal permite
a rápida condução elétrica. A liberdade
de movimento dos elétrons justifica a
alta condutibilidade térmica dos metais.
Não existindo direção preferencial da
ligação metálica, é possível deslocar
um plano de átomos e de cátions sobre
outro plano, sem haver ruptura da
estrutura que é mantida pela ligação
metálica; isso explica a maleabilidade e
a ductilidade dos metais. A dificuldade
de rompimento da estrutura justifica a
resistência à tração que os metais
apresentam.
Nos metais não temos um átomo
isolado, mas milhares de átomos,
cátions e elétrons, formando
macroestruturas; isso explica seus
altos pontos de fusão e de ebulição. A
fórmula da substância ferro é Fe
n
, mas,
por facilidade, quase sempre a
representamos como Fe.
7 - RESUMINDO LIGAÇÕES EM UMA
IMAGEM
8 – NOX
8.1) Conceito:
É a carga que um átomo assume ao
realizar uma ligação química.
De modo geral, o número de oxidação
indica se um átomo ganhouou perdeu
elétron em uma ligação química.
Exemplo:
Considere o NaCl.
O nox do sodio é 1+ , pois o sódio
antes de fazer ligação, tem 11 elétrons
e 11 prótons. Aapós doar 1 para o
cloro, ficou com 10 eletrons e continuou
com 11 prótons. Assim, adquiriu uma
carga positiva 1+.
Para o cloro temos nox 1-, pois o cloro,
antes de fazer ligação, tem 17 elétrons
e 17 prótons. Após receber 1 elétron do
sódio, ficou com 18 elétrons e
continuou com 17 prótons. Assim,
adquiriu uma carga negativa 1-.
Mas, é importante salientar que
ninguém vai ficar fazendo essa conta.
A ideia é você aprender a calcular o
Nox de uma forma mais rápida, já que
o Nox se trata de uma ferramenta muito
importante na Química, seja na
construção da nomenclatura de ácidos,
bases etc, ou na construção das
fórmulas destes, na eletroquímica e por
aí vai. A habilidade que quero que você
tenha ao término dessa aula, é que se
sinta capaz de cálcular os nox nas mais
variadas fórmulas e reações.
8.2) Determinando o Nox:
Existem duas habilidades na
determinação o nox: pela fórmula
estrutural, , ou através de regras pré
determinadas.
a) Fórmula Estrutural:
Se conhecemos a estrutural do HClO,
por exemplo, sabemos dar com
precisão o nox de cada um dos
elementos. Veja:
H — O — Cl
A grande maldade é: para cada traço,
colocaremos uma carga para cada
átomo, sendo negativa para o mais
eletronegativo, e positiva para o menos
eletronegativo.
Veja o caso do HClO:
1+ 1- 1- 1+
H — O — Cl
Assim, cada Hidrogênio tem nox 1+ e o
Oxigênio tem nox 2-.
Veja que a soma dos nox dá igual a
zero.
ATENÇÃO: este método deve ser
utilizado, somente, se conhecermos
a fórmula estrutural.
b) Regras úteis:
Pensando nas dificuldades dos alunos
em determinar o nox, colocamos
algumas regras para auxiliar a
determinação do nox. Estas regras são
um conjunto dos dois métodos
anteriores, só que sem ter o trabalho
de colocar a mão na massa.
Regra 1: Os metais alcalinos e a prata
(Ag) possuem nox sempre igual a 1+.
Regra 2: Os metais alcalino-terrosos, o
zinco (Zn) e o cádmio (Cd) possuem
nox sempre igual a 2+.
Regra 3: Alumínio (Al) possui nox
sempre igual a 3+.
Regra 4: Hidrogênio (H) possui nox
geralmente igual a 1+. (Exceção: ligado
a um metal, apresenta nox 1-).
Regra 5: O oxigênio possui nox
geralmente igual a 2- (Exceção:
apresenta nox 1- nos peróxidos, 1⁄2-
nos superóxidos e positivo quando
ligado ao flúor).
Regra 6: Os calcogênios (6A) possuem
nox geralmente igual a 2- (Exceção:
apresentam nox positivo quando
ligados ao oxigênio).
Regra 7: Os halogênios (7A) possuem
nox geralmente igual a 1- (Exceção:
cloro (Cl), bromo(Br) e iodo(I)
apresentam nox positivo quando
ligados ao oxigênio).
Regra 8: O ferro(Fe), o cobalto(Co) e o
níquel(Ni) possuem nox variável,
podendo ser 2+ ou 3+
Regra 9: O cobre(Cu) e Mercúrio (Hg)
têm nox variável, 1+ ou 2+
Regra 10: O ouro (Au) tem nox 1+ ou
3+
Regra 11: O chumbo (Pb) e o Estanho
(Sn) têm nox variável, 2+ ou 4+
Regra 12: A carga total de uma
molécula neutra é SEMPRE ZERO.
Regra 13: O Nox de um íon
monoatômico é igual a sua carga.
Regra 14: Em um íon composto, a
soma algébrica dos nox dos átomos
deve ser igual à carga dele.
Regra 15: Substâncias simples (são
aquelas formadas por um único
elemento) têm nox igual a ZERO!
NÍVEL BÁSICO
1. (Ufjf-pism 1 2017) O selênio quando
combinado com enxofre forma o sulfeto de
selênio, substância que apresenta
propriedades antifúngicas e está presente
na composição de xampus anticaspa. Qual
o tipo de ligação química existente entre os
átomos de enxofre e selênio?
a) Covalente.
b) Dipolo-dipolo.
c) Força de London.
d) Iônica.
e) Metálica.
2. (Famerp 2017) A ligação química
existente entre os átomos de cloro na
molécula do gás cloro é do tipo covalente
a) dupla apolar.
b) simples polar.
c) tripla apolar.
d) simples apolar.
e) tripla polar.
3. (G1 - cftmg 2017) Os metais têm,
geralmente, temperaturas de fusão e
vaporização elevadas, o que indica que as
forças de coesão entre os átomos são
intensas. Essa grande força entre os
átomos é explicada por um modelo no qual
os elétrons de valência do metal
movimentam-se livremente por uma rede
formada por íons positivos, mantendo uma
distribuição média uniforme.
Barros, Haroldo L. C., Forças
Intermoleculares Sólido Soluções, Belo
Horizonte, 1993.
A sequência de substâncias formadas por
ligações metálicas é
a) 2Au, Pt, N e Zn.
b) Na, Cu, Ag e 4P .
c) Pd, K, Mg e Ca.
d) grafitaAg, Pt, C e Ni.
4. (Upe-ssa 1 2017) 2016, ano de
Olimpíadas, todos os atletas vieram ao Rio
de Janeiro, em busca da medalha de ouro.
Mas o que poucas pessoas sabem é que a
medalha olímpica não é feita inteiramente
de ouro: ela possui apenas 1,34% do metal
dourado em sua composição.
Além do alto valor de mercado, que outra
propriedade do ouro determina essa
decisão?
a) Baixa rigidez
b) Alta densidade
c) Baixa reatividade
d) Alta eletronegatividade
e) Alta condutividade térmica
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:
Leia o texto para responder à(s)
questão(ões) a seguir.
Cinco amigos estavam estudando para a
prova de Química e decidiram fazer um
jogo com os elementos da Tabela
Periódica:
- cada participante selecionou um isótopo
dos elementos da Tabela Periódica e
anotou sua escolha em um cartão de
papel;
- os jogadores Fernanda, Gabriela, Júlia,
Paulo e Pedro decidiram que o vencedor
seria aquele que apresentasse o cartão
contendo o isótopo com o maior número
de nêutrons.
Os cartões foram, então, mostrados pelos
jogadores.
56 16 40 7 35
26 8 20 3 17
PedroFernanda Gabriela Júlia Paulo
Fe O Ca Li Cl
5. (Fatec 2017) A ligação química que
ocorre na combinação entre os isótopos
apresentados por Júlia e Pedro é
a) iônica, e a fórmula do composto formado
é CaC .l
b) iônica, e a fórmula do composto formado
é 2CaC .l
c) covalente, e a fórmula do composto
formado é C Ca.l
d) covalente, e a fórmula do composto
formado é 2Ca C .l
e) covalente, e a fórmula do composto
formado é 2CaC .l
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:
Leia o texto para responder à(s)
questão(ões) a seguir.
O elemento estrôncio ocorre na natureza
como componente de dois minerais: a
estroncianita, 3SrCO (massa molar
147,6 g mol), e a celestita, 4SrSO (massa
molar 183,6 g mol). A partir desses
minerais são obtidos os sais de estrôncio,
utilizados na pirotecnia para conferir a cor
vermelho-carmim intensa a fogos de
artifício.
6. (Famerp 2017) Nos minerais
estroncianita e celestita, o elemento
estrôncio se apresenta sob a forma de
a) íons de carga 1 .+
b) íons de carga 1 .−
c) átomos neutros.
d) íons de carga 2 .+
e) íons de carga 2 .−
7. (G1 - ifce 2016) Os átomos se
combinam através de ligações químicas
buscando a estabilidade eletrônica.
Existem três tipos de ligações químicas,
sendo elas iônica, covalente e metálica.
Diante da assertiva, os compostos CsCl e
BaS são considerados substâncias
a) covalentes polares.
b) iônicas.
c) covalentes apolares.
d) metálicas.
e) coloidais.
8. (Ufpa 2016) Na fórmula eletrônica (ou
de Lewis) da molécula de nitrogênio, o
número de pares de elétrons
compartilhados é
Dado: número atômico nitrogênio 7.=
a) 1.
b) 2.
c) 3.
d) 4.
e) 5.
9. (G1 - cftmg 2016) Ao reagir um metal
alcalino-terroso do terceiro período da
Tabela Periódica dos Elementos com um
halogênio do segundo período forma-se um
composto __________ de fórmula
__________.
Os termos que completam corretamente as
lacunas são, respectivamente,
a) iônico e 2MgF .
b) iônico e 2Na O.
c) molecular e 2Na S.
d) molecular e 2MgC.l
10. (G1 - ifsul 2016) O tipo de ligação e a
fórmula do composto que ocorre ao
combinarmos átomos dos elementos
químicos Ca e F são, respectivamente,
a) covalente dativa e 2 2Ca F .
b) iônica e 2CaF .
c) covalente normal e CaF.
d) metálica e 2Ca F.
NÍVEL MÉDIO
1. (Fuvest 2019) A reação de água com
ácido clorídrico produz o ânion cloreto e o
cátion hidrônio. A estrutura que representa
corretamente o cátion hidrônio é
a)
b)
c)
d)
e)
2. (Uece 2019) A nível de ilustração, os
núcleos dos átomos são considerados ilhas
mergulhadas em um mar de elétrons. Essa
comparação nos leva a concluir que se
trata de uma ligação química
a) metálica.
b) iônica.
c) covalente polar.
d) covalente apolar.
3. (Ufrgs 2018) Assinale com V
(verdadeiro) ou F (falso) as afirmações
abaixo, referentes a compostos
inorgânicos.
( ) O fosfato de sódio, embora seja
considerado um composto iônico,
possui ligações covalentes no íon
fosfato.
( ) Compostos iônicos tendem a ter
pontos de fusão e ebulição mais
elevados do que os compostos
moleculares.
( ) 2BeF não obedece à regra do octeto.
A sequência correta de preenchimento dos
parênteses, de cima para baixo, é
a) V – V – V.
b) V – V – F.
c) V – F – F.
d) F – F – V.
e) F – F – F
4. (Fuvest 2018)
Analise a tabela periódica e as seguintes
afirmações a respeito do elemento químico
enxofre (S) :
I. Tem massa atômica maior do que a do
selênio (Se).
II. Pode formar com o hidrogênio um
composto molecular de fórmula 2H S.
III. A energia necessária para remover um
elétron da camada mais externa do
enxofre é maior do que para o sódio
(Na).
IV. Pode formar com o sódio (Na) um
composto iônico de fórmula 3Na S.
São corretas apenas as afirmações
a) I e II.
b) I e III.
c) II e III.
d) II e IV.
e) III e IV.
5. (G1 - cps 2017) Em Música, usam-se as
partituras como meio de registro e guia
para permitir tocar a peça musical como o
compositor a criou. Em Química, utilizam-
se protocolos experimentais como registro
de um método procedimental predefinido
para a implementação de experiências.
Numa partitura existem notas musicais...
Poderiam as reações químicas ser
traduzidas por notas musicais?
Na imagem temos uma analogia entre os
instrumentos musicais e os equipamentos
de laboratório. Observamos que as notas
musicais escapam de um dos instrumentos,
assim como uma substância gasosa
escaparia de um recipiente aberto, em um
experimento químico.
Um exemplo de substância que, em
temperatura ambiente, se comportaria
como as notas musicais na figura é o
a) dióxido de carbono.
b) hidróxido de sódio.
c) cloreto de sódio.
d) dióxido de silício.
e) zinco.
6. (G1 - cftrj 2017) A configuração
eletrônica 23s representa os elétrons da
camada de valência de um elemento
químico A. Este elemento combina-se com
um elemento B que apresenta número de
massa 80 e 45 nêutrons. O tipo de
ligação e a fórmula resultante dessa
combinação serão, respectivamente:
a) iônica, 2A B;
b) covalente, 2AB ;
c) iônica, 2AB ;
d) covalente, 2A B.
7. (Ufrgs 2017) Os elementos X, Y e Z
apresentam as seguintes configurações
eletrônicas:
2 2 6 1
2 2 6 2 5
2 2 6
X 1s 2s 2p 3s
Y 1s 2s 2p 3s 3p
Z 1s 2s 2p
A respeito desses elementos, pode-se
afirmar que
a) X e Y tendem a formar ligação iônica.
b) Y e Z tendem a formar ligação
covalente.
c) X não tende a fazer ligações nem com
Y nem com Z.
d) dois átomos de X tendem a fazer
ligação covalente entre si.
e) dois átomos de Z tendem a fazer
ligação iônica entre si.
8. (Uece 2017) O quadro a seguir contém
as cores das soluções aquosas de alguns
sais.
Nome Fórmula Cor
Sulfato de
Cobre (II) 4
CuSO Azul
Sulfato de
Sódio 2 4
Na SO Incolor
Cromato de
Potássio 2 4
K CrO Amarela
Nitrato de
Potássio 3
KNO Incolor
Os íons responsáveis pelas cores amarela
e azul são respectivamente
a) 24CrO
− e 24SO .
−
b) K+ e 2Cu .+
c) 24CrO
− e 2Cu .+
d) K+ e 24SO .
−
9. (Ime 2017) No esboço da Tabela
Periódica abaixo estão discriminados os
números de nêutrons dos isótopos mais
estáveis de alguns elementos.
Considere agora um composto iônico
binário, em que:
I. o cátion, de carga 2,+ possui 12
prótons;
II. o ânion, de carga 3,− possui 10
elétrons.
A massa de 1mol deste composto é
aproximadamente igual a:
a) 38 g
b) 100 g
c) 122 g
d) 90 g
e) 50 g
10. (Fuvest 2016) Existem vários modelos
para explicar as diferentes propriedades
das substâncias químicas, em termos de
suas estruturas submicroscópicas.
Considere os seguintes modelos:
I. moléculas se movendo livremente;
II. íons positivos imersos em um “mar” de
elétrons deslocalizados;
III. íons positivos e negativos formando
uma grande rede cristalina tridimensional.
Assinale a alternativa que apresenta
substâncias que exemplificam,
respectivamente, cada um desses
modelos.
I II III
a) gás nitrogênio
ferro
sólido
cloreto de
sódio
sólido
b) água líquida
iodo
sólido
cloreto de
sódio
sólido
c) gás nitrogênio
cloreto
de sódio
sólido
iodo sólido
d) água líquida
ferro
sólido
diamante
sólido
e) gás metano
água
líquida
diamante
sólido
NÍVEL ENEM
1. (Enem 2018) Alguns materiais sólidos
são compostos por átomos que interagem
entre si formando ligações que podem ser
covalentes, iônicas ou metálicas. A figura
apresenta a energia potencial de ligação
em função da distância interatômica em um
sólido cristalino. Analisando essa figura,
observa-se que, na temperatura de zero
kelvin, a distância de equilíbrio da ligação
entre os átomos 0(R ) corresponde ao valor
mínimo de energia potencial. Acima dessa
temperatura, a energia térmica fornecida
aos átomos aumenta sua energia cinética e
faz com que eles oscilem em torno de urna
posição de equilíbrio média (círculos
cheios), que é diferente para cada
temperatura. A distância de ligação pode
variar sobre toda a extensão das linhas
horizontais, identificadas com o valor da
temperatura, de 1T a 4T (temperaturas
crescentes).
O deslocamento observado na distância
média revela o fenômeno da
a) ionização.
b) dilatação.
c) dissociação.
d) quebra de ligações covalentes.
e) formação de ligações metálicas.
2. (Enem 2017) No ar que respiramos
existem os chamados “gases inertes”.
Trazem curiosos nomes gregos, que
significam “o Novo”, “o Oculto”, “o Inativo”.
E de fato são de tal modo inertes, tão
satisfeitos em sua condição, que não
interferem em nenhuma reação química,
não se combinam com nenhum outro
elemento e justamente por esse motivo
ficaram sem ser observados durante
séculos: só em 1962 um químico, depois
de longos e engenhosos esforços,
conseguiu forçar “o Estrangeiro” (o
xenônio) a combinar-se fugazmente com o
flúor ávido e vivaz, e a façanha pareceu tão
extraordinária que lhe foi conferido o
Prêmio Nobel.
LEVI, P. A tabela periódica. Rio de Janeiro:
Relume-Dumará,1994 (adaptado).
Qual propriedade do flúor justifica sua
escolha como reagente para o processo
mencionado?
a) Densidade.
b) Condutância.
c) Eletronegatividade.
d) Estabilidade nuclear.
e) Temperatura de ebulição.
GABARITO NÍVEL BÁSICO
Resposta da questão 1:
[A]
Como ambos são ametais, haverá
compartilhamento de elétrons, formando
uma ligação do tipo covalente.
Resposta da questão 2:
[D]
A ligação química existente entre os
átomos de cloro (grupo 17) na molécula do
gás cloro é do tipo covalente simples apolar
( )eletronegatividadeC C ; E 0 .Δ− =l l
Resposta da questão 3:
[C]
A sequência que envolve apenas
elementos metálicos(que poderão formar
uma liga) são: Pd, K, Mg e Ca.
Resposta da questão 4:
[A]
O ouro é um metal bastante maleável o que
dificultaria manter uma forma definida, caso
a medalha fosse inteiramente de ouro.
Resposta da questão 5:
[B]
40 35
20 17
PedroJúlia
Ca Cl
O cálcio pertence ao 2º grupo da Tabela
Periódica, perdendo 2e− para ficar estável
e o cloro pertence ao grupo 17 da Tabela,
necessita de 1e− para ficar estável, assim
a junção desses elementos irá formar um
composto iônico de fórmula:
2
2Ca C CaC
+ − =l l
Resposta da questão 6:
[D]
Estroncianita:
{ { 3
2 2
Sr CO
+ −
Celestita:
{ { 4
2 2
Sr SO
+ −
Resposta da questão 7:
[B]
Em geral, compostos que apresentam metais em
sua fórmula sćo formados por ligaēões iōnicas.
Resposta da questão 8:
[C]
A molécula de nitrogênio 2N irá
compartilhar 3 pares de elétrons, formando
uma tripla ligação.
Resposta da questão 9:
[A]
Um metal alcalino terroso, pode doar 2
elétrons para se estabilizar enquanto um
halogênio, precisa receber apenas 1
elétron para completar 8 elétrons em sua
camada de valência.
A ligação entre um metal (alcalino terroso)
e um ametal (halogênio) forma uma ligação
iônica.
Resposta da questão 10:
[B]
A ligação ocorre entre um metal (Ca) e um
ametal (F), formando, portanto, uma
ligação iônica, ou seja, o cálcio doa 2
elétrons e cada flúor recebe 2 elétrons na
ligação.
2
2
Ca F
CaF
+ −
⇓
GABARITO NÍVEL MÉDIO
Resposta da questão 1:
[A]
2 3HC H O H O C
+ −+ → +l l
O cátion hidrônio 3(H O )
+ pode ser
representado por:
Resposta da questão 2:
[A]
A analogia citada no enunciado da questão
descreve (em vários materiais didáticos do
ensino médio) a ligação metálica.
Resposta da questão 3:
[A]
Verdadeiro. O fosfato de sódio ( )3 4Na PO ,
embora seja considerado um composto
iônico, possui ligações covalentes no íon
fosfato.
Verdadeiro. Compostos iônicos tendem a
ter pontos de fusão e ebulição mais
elevados do que os compostos
moleculares, apesar disto não ser uma
verdade absoluta.
Verdadeiro. 2BeF não obedece à regra do
octeto, pois o berílio estabiliza com quatro
elétrons de valência.
Resposta da questão 4:
[C]
[I] Incorreta. O enxofre (S) tem massa
atômica menor do que a do selênio (Se)
, pois está localizado no mesmo grupo,
porém num período acima na
classificação periódica.
[II] Correta. O enxofre (S) é um ametal que
pode formar com o hidrogênio um
composto molecular de fórmula 2H S,
pois apresenta seis elétrons de valência
(grupo 16) e pode compartilhar dois
destes.
[III] Correta. Tanto o enxofre (S) como o
sódio (Na) estão localizados no
terceiro período da classificação
periódica. Quanto mais a direita num
mesmo período, maior a carga nuclear
e, consequentemente, a energia de
ionização.
[IV] Incorreta. Pode formar com o sódio
(Na) um composto iônico de fórmula
2Na S.
2
2
2
Na (grupo 1) Na
S (grupo 16) S
Na Na S Na S
+
−
+ + −
⇒
⇒
⇒
Resposta da questão 5:
[A]
Um exemplo de substância que, em
temperatura ambiente, se comportaria
como as notas musicais na figura é o
dióxido de carbono 2(CO ) ou gás
carbônico, que é um composto molecular e
“escaparia” num sistema aberto nas
condições descritas no enunciado da
questão.
Resposta da questão 6:
[C]
2 2 6 2A 1s 2s 2p 3s ,= pertence ao 2º grupo
da tabela periódica, os elementos dessa
família perdem 2e− para ficar estável: 2A+
2 2 6 2 6 2 10 5
35
A Z N
Z 80 45
Z 35
B 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p
= +
= −
=
=
B pertence, ao grupo 17 da tabela
periódica, os elementos dessa família
recebem 1e− para ficarem estáveis: B .−
Assim, a junção de A e B será uma
ligação iônica, formada entre um elemento
que doa elétrons (metal) e um elemento
que recebe elétrons (ametal) do tipo:
2 1
2A B AB .
+ − =
Resposta da questão 7:
[A]
{
2 2 6 1
Metal
alcalino
2 2 6 2 5
Halogênio
2 2 6
Gás nobre
X 1s 2s 2p 3s
Y 1s 2s 2p 3s 3p X e Y tendem a formar ligação iônica (X Y ).
Z 1s 2s 2p
+ −
14 2 43
14 2 43
Resposta da questão 8:
[C]
Íons de metais de transição em solução
aquosa são, entre outras possibilidades,
responsáveis pelas cores das soluções.
Neste caso:
{
2 2
4
AzulAmarela
CrO ; Cu .− +1 2 3
Resposta da questão 9:
[B]
[I] O cátion 2(C ),+ de carga 2+ (grupo 2),
possui 12 prótons.
12 prótons 12 nêutrons (vide tabela) 24 núcleons 24 u 24 g mol+ = ⇒ ⇒
[II] O ânion 3(A ),− de carga 3− (grupo 15),
possui 10 elétrons; 7 elétrons no
átomo, ou seja possui 7 prótons.
7 prótons 7 nêutrons (vide tabela) 14 núcleons 14 u 14 g mol+ = ⇒ ⇒
2 3
3 2
3 2
C A C A
C A 3 24 2 14 100 g mol
+ − ⇒
= × + × =
Resposta da questão 10:
[A]
Análise dos modelos:
[I] Moléculas se movendo livremente:
estado gasoso.
[II] Íons positivos imersos em um “mar” de
elétrons deslocalizados: ligação metálica.
[III] Íons positivos e negativos formando
uma grande rede cristalina tridimensional:
ligação iônica.
Conclusão:
[I] Gás nitrogênio 2(N ).
[II] Ferro sólido (Fe).
[III] Cloreto de sódio sólido (NaC ).l
GABARITO NÍVEL ENEM
Resposta da questão 1:
[B]
Quanto maior o valor da temperatura, maior
o grau de agitação das espécies químicas,
ocorrendo, assim, um distanciamento.
Pode-se verificar, a partir das figuras, que
as distâncias interatômicas aumentam, ou
seja, que ocorre dilatação.
Resposta da questão 2:
[C]
De acordo com o texto só em 1962 um
químico, depois de longos e engenhosos
esforços, conseguiu forçar “o Estrangeiro”
(o xenônio) a combinar-se fugazmente com
o flúor ávido e vivaz, e a façanha pareceu
tão extraordinária que lhe foi conferido o
Prêmio Nobel.
Este trecho descreve a elevada
eletronegatividade do flúor, capaz de
formar 4XeF .