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Plano de Trabalho de uma aula introdutória da disciplina de Química Geral Objetivo: Através do uso da Metodologia Baseada em Problemas ensinar as ligações químicas Objetivos específicos: Ensinar ligações iônicas Ensinar ligações covalentes Ensinar ligações metálicas Referencial teórico Uma ligação química é a interação que ocorre entre átomos para se tornar a molécula ou substância básica de um composto. Existem três tipos de ligações: ligações covalentes, ligações metálicas e ligações iônicas. Quando as ligações químicas são formadas, os átomos procuram se estabilizar eletronicamente. Esse processo é explicado pela teoria do octeto, que afirma que cada átomo precisa de oito elétrons em sua camada de valência para alcançar a estabilidade. LIGAÇÕES QUÍMICAS E A REGRA DO OCTETO A teoria do octeto explica a busca pela estabilidade eletrônica, o que justifica a realização de ligações químicas entre os átomos. A teoria, proposta por Newton Lewis, afirma que as interações atômicas ocorrem de tal forma que cada elemento adquire a estabilidade de um gás nobre, os oito elétrons em sua camada de valência. Para isso, o elemento doa, recebe ou compartilha elétrons de sua camada mais externa, formando ligações químicas de natureza iônica, covalente ou metálica. Os gases nobres são os únicos átomos com oito elétrons em suas camadas mais externas, razão pela qual reagem tão pouco com outros elementos. Fonte: Araújo, 2022 LIGAÇÃO IÔNICA Também chamadas de ligações eletrovalentes ou ligações heteropolares, elas ocorrem entre metais e elementos extremamente eletronegativos (não metais e hidrogênio). Nesse tipo de ligação, os metais tendem a perder elétrons e se tornar cátions (íons positivos) e os não-metais e o hidrogênio ganham elétrons e se tornam ânions (íons negativos). Os compostos iônicos são duros e quebradiços, têm pontos de ebulição altos e conduzem eletricidade quando estão líquidos ou diluídos em água. Ligação iônica entre sódio (Na+) e cloro (Cl-), onde o sódio doa um elétron ao cloro. Ligação iônica entre sódio (Na+) e cloro (Cl-), onde o sódio doa um elétron ao cloro. Nota: Observe que os átomos que ganham elétrons se tornam íons negativos e os átomos que perdem elétrons se tornam íons positivos. Exemplos de espécies iônicas: • bicarbonato (HCO3-); • Amônio (NH4+); • Sulfato (SO4-). ENSINAR LIGAÇÕES COVALENTES As ligações covalentes ocorrem pelo compartilhamento de elétrons. Devido à baixa diferença de eletronegatividade entre os elementos de ligação, eles não doam ou recebem elétrons, mas compartilham pares de elétrons para manter a estabilidade de acordo com a regra do octeto. Este tipo de ligação é muito comum em elementos simples como Cl2, H2, O2, mas também em cadeias de carbono. A diferença de eletronegatividade entre os ligantes determina se a ligação é polar ou não polar. Também chamada de ligação covalente coordenativa, semipolar, ligação coordenativa ou ligação coordenativa, é muito semelhante à ligação covalente, exceto que um átomo da ligação coordenativa é responsável pelo compartilhamento de dois elétrons. Em tais ligações que ocorrem artificialmente, as moléculas têm as mesmas propriedades que aquelas derivadas de ligações covalentes espontâneas. ENSINAR LIGAÇÕES METÁLICAS Esse tipo de ligação ocorre entre metais, incluindo elementos do grupo 1A (metais alcalinos), grupo 2A (metais alcalinos terrosos) e metais de transição (bloco B da tabela periódica - grupos 3 a 12), formando o que chamamos de liga metálica. Outra propriedade associada a outros tipos de ligações é o movimento dos elétrons, o que explica o fato de os materiais metálicos serem excelentes condutores de eletricidade e calor no estado sólido. Além disso, as ligas metálicas têm altos pontos de fusão e ebulição, ductilidade, ductilidade e brilho. Exemplos de ligas metálicas são: • aço: ferro (Fe) e carbono C; • bronze: cobre (Cu) + estanho (Sn); • latão: cobre (Cu) + zinco (Zn); • ouro: ouro (Au) + cobre (Cu) ou prata (Ag). Desenvolvimento O intuito dessa aula é utilizar perguntas no início da aula para checar o que os discentes lembram de ligações químicas do ensino médio Após a primeira checagem ver quais são os maiores erros e dúvidas dos discente e focar a aula nesses problemas Depois da explanação teórica novos problemas serão apresentados para os discentes resolverem no formato de desafio Referencial Teórico ATKINS, P., JONES, L, Princípios de Química: Questionando a vida moderna e o meio ambiente, 3ª ed., Porto Alegre, Editora Bookman, 2005. BRADY, J.E.; HUMISTON, G.E., Química Geral, 2ed. Rio de Janeiro, Editora Livros Técnicos e Científicos,1996. KOTZ, J.C.; TREICHEL JR., P., Química e reações químicas, 5ed, São Paulo, Editora Pioneira Thomson Learning, 2005. ARAúJO, Laysa Bernardes Marques de. "Ligações químicas"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/ligacoes-quimicas.htm. Acesso em 18 de março de 2022.
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