AULA 4_LIGACAO_QUIM_2022_a

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QUÍMICA Tecnológica
UNIFAVIP
SEJAM BEM
VINDOS!
Os átomos se unem de muitas maneiras,
formando milhões de substâncias químicas
diferentes.
LIGAÇÃO QUÍMICA
LIGAÇÃO QUÍMICA
Podemos observar que alguns materiais são:
Sólidos Líquidos Gasosos
MolesDuros
carvão água ar
granito cera
LIGAÇÃO QUÍMICA
Quebram-se 
facilmente
vidro
Difícil de 
quebrar
aço
Conduzem corrente 
elétrica
Não conduzem 
corrente elétrica
metais borracha
Na química moderna, fazemos sempre a
relação entre as propriedades químicas de
uma certa substância com a estrutura
geométrica e eletrônica de suas moléculas.
LIGAÇÕES QUÍMICAS
Por que os átomos se ligam?
Para ficar estáveis!
Os átomos se ligam com a finalidade de 
adquirirem maior estabilidade. 
Entender que a estrutura atômica dos átomos,
bem como sua configuração eletrônica, irão definir
que tipo de ligação química irá ocorrer entre
aqueles átomos; Explicar a partir do tipo de
ligação química, qual composto será formado, e
sua aplicação.
OBJETIVO
TIPOS DE LIGAÇÕES QUÍMICAS
Interatômicas:
- iônicas
- covalentes
- metálicas
Intermoleculares:
- Ligações de Hidrogênio
- Forças dipolo – dipolo
- Forças de Van der Waals
LIGAÇÃO INTERATÔMICA
É a força atrativa que mantém dois ou
mais átomos unidos para formar novas
substâncias químicas.
Os elétrons mais externos do átomo são os
responsáveis pela ocorrência da ligação química.
A Energia de Ionização e a afinidade
eletrônica são duas propriedades
periódicas que podem nos auxiliar a
compreendermos a natureza da ligação
química
LIGAÇÃO INTERATÔMICA
Ligação Iônica
Ligação Covalente
Ligação Metálica
A natureza da ligação química dependerá
de como acontece o rearranjo dos elétrons
na molécula formada
LIGAÇÃO IÔNICA
Caracteriza-se pela transferência de elétrons de
um átomo com baixa energia de ionização para
outro átomo com elevada afinidade eletrônica.
Íons com cargas opostas são atraídos por
forças eletrostáticas. Estas forças definem
a ligação iônica.
Ocorre normalmente entre:
METAL e AMETAL ou 
METAL e HIDROGÊNIO.
LIGAÇÃO IÔNICA
Quem cede elétrons?
Os metais são átomos que apresentam 
poucos elétrons na última camada, eles 
tendem a perder esses elétrons, o que 
significa que possui “Baixa Energia de 
Ionização”
Quando os metais cede 
elétrons o que acontece?
Formam Cations
LIGAÇÃO IÔNICA
É mais fácil tirar o primeiro 
elétron ou o segundo elétron?
Mais fácil retirar o Primeiro Elétron.
O segundo Elétron requer maior energia.
Em consequência disso, cátions com carga 
+4 e +5, tais como Pb4+ e Bi5+, ocorrem em 
raríssimo casos. 
11Na 1s2 2s2 2p6 3s13s
1 Este elétron pode 
ser retirado.
11Na
+ 1s2 2s2 2p6
Última camada 
com oito elétrons
2s2 2p6
Estrutura de 
gás nobre
Cation
LIGAÇÃO IÔNICA
11Na 1s2 2s2 2p6 3s1
17Cl 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
Formação do Cloreto de sódio – NaCl
Exemplo:
Na+ Cl-Na Cl
LIGAÇÃO IÔNICA
1ª Etapa
EXEMPLO - 1
Ligação entre o Cálcio (metal) e o Cloro 
(ametal)
20Ca 
17Cl
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 (tende a ceder 2e- )
1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 (tende a receber 1 e-)
EXEMPLO -2 
Estabelecer a ligação entre magnésio (metal) e 
o flúor (ametal).
12Mg 
9F
1s2 2s2 2p6 3s2 (Mg:)
1s2 2s2 2p5
MgF2
FÓRMULA COMPOSTA
Para escrever a fórmula de um composto iônico, é preciso descobrir 
qual a carga do íon estável formado pelos elementos presentes e 
levar em conta que a carga total do composto é nula.
LIGAÇÃO METÁLICA
Como os metais possuem uma baixa
eletronegatividade, os mesmos perdem seus elétrons
muito facilmente. Esses elétrons livres formam uma
nuvem eletrônica que mantém os íons metálicos sempre
unidos formando a ligação metálica.
Ocorre entre átomos metálicos (metal + metal).
Representação:
Fe, Ca, Hg, etc.
LIGAÇÃO METÁLICA
Esquema da Ligação Metálica
LIGAÇÃO METÁLICA
LIGAÇÃO METÁLICA
Propriedades das substâncias metálicas
▪ Brilho característico. Se polidos, os metais refletem muito bem a luz. 
Essa propriedade é fácil de ver, por exemplo, em bandejas e espelhos de 
prata.
▪ Alta condutividade térmica e elétrica. São propriedades que se 
devem aos elétrons livres. Seu movimento ordenado constitui a corrente 
elétrica e sua agitação permite a rápida propagação do calor através dos 
metais.
▪ Altos pontos de fusão e de ebulição. Em geral, são características 
dos metais (embora haja exceções, como mercúrio, PF 5 39 °C; gálio, 
PF 5 30 °C; e potássio, PF 5 63 °C). Devido a essa propriedade e 
também à boa condutividade térmica, alguns metais são usados em 
panelas e em radiadores de automóveis.
LIGAÇÃO METÁLICA
Propriedades das substâncias metálicas
▪ Maleabilidade. Metais são muito maleáveis, ou seja, fáceis de 
transformar em lâminas. O metal mais maleável é o ouro, que permite 
obter as lâminas mais finas (com espessuras da ordem de até 0,00001 
cm!).
▪ Ductibilidade. Metais também são muito dúcteis, isto é, fáceis de 
transformar em fios. O ouro é também o mais dúctil dos metais, 
permitindo que se obtenham fios finíssimos (1 g fornece 2.000 m de fio!).
▪ Resistência à tração. O ferro, sob a forma de aço, é um exemplo de 
metal que apresenta grande resistência à tração. Isso significa que, 
quando se tenta esticar um cabo ou uma barra de ferro, eles suportam 
uma força muito grande, e só arrebentam se a força ultrapassar 
determinado valor. Essa propriedade permite sua utilização em cabos de 
elevadores e em construção civil, na mistura com o concreto, formando o 
chamado concreto armado.
LIGAÇÕES QUÍMICAS
G.N.Lewis(1916): Desenvolveu o método
empregado na distribuição de elétrons ao
redor dos átomos e moléculas.
LIGAÇÕES QUÍMICAS
ESTRUTURA DE LEWIS E 
ESTABILIDADE ELETRÔNICA
LIGAÇÕES QUÍMICAS
Estrutura de Lewis: Retrata apenas a
conectividade (que átomos estão ligados),
não a geometria (arranjo tridimensional).
Par isolado: Par de elétrons
localizado sobre um átomo; não
participa de ligação alguma.
Par ligante: Par de elétrons
diretamente envolvidos numa
ligação.
Ligação simples: um par de 
elétrons compartilhado
LIGAÇÕES QUÍMICAS
Lewis também propôs que na ligação 
covalente:
Ligação dupla: dois pares 
de elétrons compartilhados
Ligação tripla: três pares 
de elétrons compartilhados
LIGAÇÕES QUÍMICAS
Compartilhamento de elétrons e 
ligação covalente
✓ Compartilhar, significa que alguns elétrons passam a fazer 
parte da camada de valência dos dois átomos ligados.
✓ Compartilhando elétrons, eles passam a ter eletrosfera
semelhante à de gás nobre.
LIGAÇÕES QUÍMICAS
Compartilhamento de elétrons e ligação 
covalente
Vamos estudar os casos de H2, O2 e N2.
um elétron na camada de valência
LIGAÇÕES QUÍMICAS
Compartilhamento de elétrons e ligação 
covalente
Vamos estudar os casos de O2 
Seis elétrons na camada de valência
LIGAÇÕES QUÍMICAS
Compartilhamento de elétrons e ligação 
covalente
Vamos estudar os casos do N2.
Seis elétrons na camada de valência
LIGAÇÕES QUÍMICAS
Outros exemplos de substâncias em que há ligações do tipo covalente
LIGAÇÕES QUÍMICAS
“ligação coordenada” ou “ligação dativa” 
A ligação coordenada é 
representada por uma seta 
na fórmula estrutural.
LIGAÇÕES QUÍMICAS
Comparando as substâncias iônicas, 
moleculares e metálicas
REGRA DO OCTETO
K L M N O P
Hélio 2
Neônio 2 8
Argônio 2 8 8
Criptôni
o
2 8 18 8
Xenônio 2 8 18 18 8
Radônio 2 8 18 32 18 8
Os átomos tendem a combinar-se de modo a ter,
cada um, oito elétrons na sua camada de valência,
ficando com a mesma configuração eletrônica de
um gás nobre.
http://pt.wikipedia.org/wiki/Configura%C3%A7%C3%A3o_eletr%C3%B4nica
http://pt.wikipedia.org/wiki/G%C3%A1s_nobre
REGRA DO OCTETO
LIGAÇÃO COVALENTE
LIGAÇÃO MÚLTIPLA
LIGAÇÃO MÚLTIPLA
LIGAÇÃO COVALENTE DATIVA OU COORDENADA
LIGAÇÃO COVALENTE DATIVA OU COORDENADA
LIGAÇÃO COVALENTE DATIVA OU COORDENADA
As fórmulas do tipo HxEOy correspondem a uma série de compostos
classificados como ácidos oxigenados. Nessasfórmulas, todos os oxigênios
aparecem unidos ao elemento central E. Cada átomo de hidrogênio
irá unir-se a um átomo de oxigênio, for mando tantos grupos OH
quantos forem possíveis. Um exemplo desse tipo de substância é o ácido
sulfúrico (H2SO4):
LIGAÇÃO COVALENTE DATIVA OU COORDENADA
Exemplo:
Na atmosfera superior, o gás oxigênio (O2) transforma-se no gás ozônio
(O3), o qual é capaz de bloquear grande parte da radiação ultravioleta,
permitindo, apenas, a passagem de aproximadamente 7% dessa
radiação. Escreva a fórmula eletrônica e estrutural dos dois gases.
SOLUÇÃO
gás oxigênio (O2) gás ozônio (O3)
Em alguns casos, as ligações se completam com menos de
8 elétrons. Isso acontece com o berílio (Be) e o boro (B),
que, em certas moléculas não apresenta o octeto completo.
Esses compostos formam ligações covalentes e formam
compostos molecular.
Berílio (Be)
4 elétrons ao redor do berílio.
6 elétrons ao redor do boro.
EXCEÇÕES A REGRA DO OCTETO
EXCEÇÕES A REGRA DO OCTETO
Em outros casos, as ligações perfazem mais do que 8 elétrons.
Ocorre geralmente com o fósforo (P) e o enxofre (S), que, em
certas moléculas, aparecem com 10 e 12 elétrons na camada
de valência.
10 elétrons ao redor do fósforo.
12 elétrons ao redor do enxofre.
EXCEÇÕES A REGRA DO OCTETO
EXCEÇÕES A REGRA DO OCTETO
Quadro Simplificado
LIGAÇÕES QUÍMICAS
1) Como podemos 
explicar a 
capacidade de um 
átomo doar ou 
receber elétrons?
LIGAÇÕES QUÍMICAS
Vamos refletir... o tipo de ligação 
química, iônica ou covalente, irá definir 
a característica da substância?
LIGAÇÕES QUÍMICAS
EXERCÍCIO 1: Para que átomos de enxofre e potássio adquiram
configuração eletrônica igual à de um gás nobre, é necessário que:
(Dados: número atômico S = 16; K = 19).
a) o enxofre receba 2 elétrons e que o potássio receba 7 elétrons.
b) o enxofre ceda 6 elétrons e que o potássio receba 7 elétrons.
c) o enxofre ceda 2 elétrons e que o potássio ceda 1 elétron.
d) o enxofre receba 6 elétrons e que o potássio ceda 1 elétron.
e) o enxofre receba 2 elétrons e que o potássio ceda 1 elétron.
LIGAÇÕES QUÍMICAS
Exercício 2: A configuração eletrônica do cloro (Z = 17) fica igual à
de qual gás nobre quando ele segue a regra do octeto, formando
compostos para ficar estável?
a) He.
b) Ne.
c) Ar.
d) Kr.
e) Xe.
LIGAÇÕES QUÍMICAS
Um elemento de configuração 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 possui forte
tendência para:
a) perder 5 elétrons.
b) perder 1 elétron.
c) perder 2 elétrons.
d) ganhar 2 elétrons.
e) ganhar 1 elétron.
LIGAÇÕES QUÍMICAS
Um elemento de configuração 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 possui forte
tendência para:
a) perder 5 elétrons.
b) perder 1 elétron.
c) perder 2 elétrons.
d) ganhar 2 elétrons.
e) ganhar 1 elétron.
LIGAÇÕES QUÍMICAS
Seguindo a teoria do octeto, qual íon é formado pelo átomo de
cálcio (Ca) para que ele fique mais estável? (Dado: Número
atômico do Ca = 20).
a) Ca-3
b) Ca-2
c) Ca-1
d) Ca+1
e) Ca+2
EXEMPLOS DE LIGAÇÕES COVALENTES
O2
Cl2
H2
H2O
N2
Cl ----- Cl
GEOMETRIA MOLECULAR
A disposição espacial dos núcleos desses átomos irá determinar
diferentes formas geométricas para as moléculas.
Toda molécula formada por dois átomos (diatômicas) será sempre
linear, pois seus núcleos estarão obrigatoriamente alinhados.
TEORIA DA REPULSÃO DOS PARES ELETRÔNICOS DA
CAMADA DE VALÊNCIA.
Essa teoria está baseada na ideia de que os pares eletrônicos
ao redor de um átomo central, quer estejam ou não
participando das ligações, comportam-se como nuvens
eletrônicas que se repelem entre si, de forma a ficarem
orientadas no espaço com a maior distância angular
possível.
A orientação espacial dessas nuvens dependerá do 
número total de 
pares eletrônicos ao redor de um átomo central A.
TEORIA DA REPULSÃO DOS PARES ELETRÔNICOS DA
CAMADA DE VALÊNCIA
A geometria das moléculas, porém, será determinada pela posição 
dos núcleos dos átomos ligados ao átomo central A.
TEORIA DA REPULSÃO DOS PARES ELETRÔNICOS DA
CAMADA DE VALÊNCIA.
átomo A no 
centro de um 
tetraedro
angular
piramidal
tetraédrica
TEORIA DA REPULSÃO DOS PARES ELETRÔNICOS DA
CAMADA DE VALÊNCIA.
Exemplo:
TEORIA DA REPULSÃO DOS PARES ELETRÔNICOS DA
CAMADA DE VALÊNCIA.
Exemplo 2: Observe os exemplos:
Utilizando o mesmo procedimento, determine a geometria das seguintes 
moléculas:
TEORIA DA REPULSÃO DOS PARES ELETRÔNICOS DA
CAMADA DE VALÊNCIA.
Exemplo 2: Observe os exemplos: