Aula 3 - Ligações Químicas e tipos de substâncias

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Profa. Ma. Priscila Nascimento
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• Introdução
Estrutura de qualquer substância
moléculas
átomos em sua formação individual
Substâncias que não apresentam moléculas
átomos isolados
Para que tenhamos a formação de corpos macroscópicos, ou seja, de substâncias, 
é de suma importância que os átomos criem relações estáveis entre si a partir da 
construção de estruturas que chamamos de ligações químicas.
constituída constituição
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• A teoria do octeto
Quando um átomo isolado encontra (colide com/bate em/ se choca com) outro
átomo, esse “encontro” se dá entre as eletrosferas dos dois átomos em questão,
obrigatoriamente. Então, as relações interatômicas são dependentes
exclusivamente das estruturas das eletrosferas envolvidas e, principalmente, da
camada mais externa – a camada de valência.
Existe um grupo de átomos na natureza que, em geral, não permite construir
nenhum tipo de interação com nenhum outro átomo. Dizemos que esses átomos
são naturalmente estáveis, por serem encontrados quase sempre na forma
isolada, constituindo substâncias simples monoatômicas, e, por também serem
encontrados no estado gasoso nas condições ambientes, os elementos desse grupo
são chamados de gases nobres. Atualmente os dirigíveis (balões dirigíveis como o
que apresentamos na abertura deste caderno), por exemplo, são preenchidos com
o gás hélio, um dos gases nobres.
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• A teoria do octeto
Gases nobres
Distribuição eletrônica por camadas dos gases nobres.
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• A teoria do octeto
Formação dos íons
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• A teoria do octeto
Formação dos íons
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• A teoria do octeto
Formação dos íons
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• Ligação iônica
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O sal de cozinha.
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• Ligação iônica
O sal de cozinha.
Átomo de sódio
perda de um elétron
Átomo de cloro
ganho de um elétron
transferência de um elétron
formação de íons estáveis de cargas opostas: 
Na1 e Cl2
Representação de Lewis para Na1Cl2 →
estabilidade estabilidade
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• Ligação iônica
Quando átomos se transformam 
em íons, suas propriedades 
alteram-se drasticamente.
(A) Sódio metálico*, (B) gás Cl2 e (C) sal de 
cozinha (NaCl).
* O sódio metálico está imerso em
querosene para se evitar o contato com
água e uma consequente explosão.
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• Ligação iônica
Retículos cristalinos iônicos
Em condições ambientes, toda substância iônica é sólida, com alto ponto de fusão 
e ebulição.
Cada cristal do sal 
cloreto de sódio (NaCl) 
consiste em um grupo 
ordenado de inúmeros 
íons Na1 e Cl2.
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• Ligação iônica
Exemplos de outras substâncias iônicas
Distribuições eletrônicas de alguns átomos:
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• Ligação iônica
Exemplos de outras substâncias iônicas
Distribuições eletrônicas de alguns átomos:
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• Ligação iônica
Exemplos de outras substâncias iônicas
Distribuições eletrônicas de alguns átomos:
As ligações iônicas, têm tendência de agir
como receptores de elétron, e não como
doadores.
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• Ligação iônica
Características das substâncias iônicas
As fortes atrações entre cargas de sinais contrários que ocorrem entre cátions e
ânions, em uma substância iônica, têm suas consequências:
I. Como visto, toda substância iônica é sólida e forma um retículo cristalino
iônico, nas condições ambientes.
II. Os pontos de fusão (PF) e de ebulição (PE) são relativamente altos. Exemplos:
III. Os compostos iônicos sofrem clivagem (quebram) quando submetidos a
determinada pressão.
IV. As substâncias iônicas conduzem corrente elétrica quando fundidas ou quando
dissolvidas em água.
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• Ligação covalente
Exemplo:
Gás cloro, substância simples formada por moléculas diatômicas de fórmula Cl2.
Instáveis
Suas estabilidades serão atingidas aproximando-se um átomo de cloro do outro.
Na impossibilidade de se retirar um único elétron que seja de suas eletrosferas,
os dois átomos desenvolvem o processo do compartilhamento do par eletrônico.
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• Ligação covalente
A atração dos núcleos sobre esse par de elétrons compartilhado é que mantém os 
átomos unidos. Esse compartilhamento é chamado ligação covalente.
Ligação covalente
eletrosfera com tendência a receber elétrons para 
adquirirem configuração eletrônica de gás nobre.
entre átomos ametálicos e/ou hidrogênio
ocorre sempre
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• Ligação covalente
Ametal
substância molecular ou covalente
(sólido, líquido ou gás)
compartilhamento de elétrons entre os átomos envolvidos
interação
Ametal ou hidrogênio
• todos os elementos do grupo 17 compartilham entre si um par de elétrons por
apresentarem 7 elétrons na camada de valência;
• para atingir o octeto, elementos do grupo 16 devem compartilhar 2 pares, pois
têm 6 elétrons de valência;
• os ametais do grupo 15 têm 5 elétrons e, por isso, compartilham três pares, e
os do grupo 14, quatro pares.
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• Ligação covalente
Possibilidades de ligação covalente entre os elementos químicos:
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• Ligação covalente
Fórmulas estruturais de gases como o O2 e o N2.
Exemplos:
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• Ligação covalente
Montagem da fórmula estrutural do HCN, gás cianídrico:
Entre dois átomos podem ocorrer uma ligação, duas ou, no máximo, três ligações
covalentes. Assim, por exemplo, no caso do carbono, que é capaz de realizar
quatro ligações covalentes, ele pode fazer no máximo três ligações com um
mesmo átomo, e a quarta, obrigatoriamente, deverá ser feita com outro átomo.
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• Ligação covalente
Um caso especial: ligação covalente dativa ou coordenada
Caso especial da molécula do SO2.
Enxofre
Oxigênio
grupo 16 (família VIA)
faltam 2 elétrons para 
que se complete o octeto
Fórmula eletrônica:
Depois da formação da ligação dupla, tanto o átomo de enxofre quanto o de
oxigênio já completaram seus octetos.
Quando isso acontece e mais átomos poderão fazer parte da molécula, estes se
unem por um tipo de ligação química denominada ligação covalente dativa (ou
coordenada).
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• Ligação covalente
Um caso especial: ligação covalente dativa ou coordenada
Caso especial da molécula do SO2.
Átomo de enxofre
pares de elétrons não ligantes 
ou pares de elétrons livres
estável
Segundo átomo de oxigênio
uso de um desses
pares eletrônicos do enxofre
aproximação
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• Ligação covalente
Um caso especial: ligação covalente dativa ou coordenada
A quantidade de ligações covalentes dativas que um ametal pode fazer
depende do número de elétrons que ele apresenta em sua camada de
valência.
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• Ligação covalente
Características das substâncias formadas por ligações covalentes 
e/ou dativas
As principais características são:
I. Podem apresentar-se nos três estados físicos (o que depende de como as 
moléculas se atraem). Exemplos:
CO2 (gás carbônico)  estado gasoso
H2O (água)  estado líquido
C12H22O11 (açúcar)  estado sólido
II. Apresentam baixos pontos de fusão (em geral, menores que 500 °C), porque, 
sem a presença de íons, não existem forças elétricas muito intensas unindo as 
moléculas formadoras dessas substâncias.
III. Quando puras, não conduzem corrente elétrica (como veremos mais adiante), 
com exceção do Cgrafite.
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• Substâncias metálicas
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• Substâncias metálicas
A fórmula de uma substância metálica é o próprio símbolo do elemento,
sem indicação da quantidade (extremamente grande) de átomos
envolvidos.
Exemplos:
• Fórmulaquímica para o ouro de uma escultura: Au
• Fórmula química para o mercúrio dos termômetros: Hg
Ao nível do mar, o mercúrio é o único metal líquido quando em temperatura
ambiente (25 °C); o gálio (ponto de fusão: 29,78 °C) e o césio (ponto de fusão:
28,44 °C) fundem-se pouco acima de 25 °C. Todos os demais são sólidos.
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• Substâncias metálicas
Características dos metais
• Alta condutividade elétrica
Na “nuvem de elétrons”, a movimentação eletrônica é totalmente desordenada.
Microchips são 
compostos por 
metais por causa da 
alta condutividade 
elétrica.
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• Substâncias metálicas
Características dos metais
• Alta condutividade térmica
Metais são excelentes condutores de calor.
• Altos pontos de fusão e de ebulição
São exceções o mercúrio, o gálio e o césio. Exemplos:
tungstênio (PF = 3410 °C); ouro (PF = 1064 °C) e prata (PF = 962 °C).
• Brilho metálico
Superfícies metálicas polidas refletem bem a luz. Os espelhos, por exemplo, são
feitos aplicando-se uma fina camada de prata atrás de um pedaço de vidro.
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• Substâncias metálicas
Características dos metais
• Alta maleabilidade e alta ductibilidade
A flexibilidade da “nuvem de elétrons” explica por que os metais são tão
facilmente moldáveis. Ela permite que os elétrons se adaptem facilmente aos
novos formatos que a peça metálica venha a adquirir.
Metal sendo transformado em fio
(ductibilidade).
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• Substâncias metálicas
Características dos metais
• Força de tração
Os metais podem ser fortemente tracionados sem que haja ruptura do objeto, por
causa da intensidade e da quantidade de interações entre cátions metálicos e
elétrons livres. Por esse motivo, são largamente utilizados na construção civil e
como cabo de sustentação, por exemplo, em elevadores.
Cabos de sustentação usados 
na construção civil.
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• Substâncias metálicas
Ligas metálicas
Os metais, principalmente o ouro, apresentam grande importância na
colonização do Brasil, dando origem ao período histórico intitulado “ciclo
do ouro”, que teve seu auge no século XVIII, passando pela era pombalina
(1750-1777), com destaque para a região de Minas Gerais.
• Chumbo para solda: chumbo (67%) e estanho (33%);
• Latão: cobre (55%) e zinco (45%);
• Aço: ferro com um pouco de carbono. O objetivo da adição de carbono é o
aumento da resistência mecânica, principalmente a tração;
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• Substâncias metálicas
Ligas metálicas
• Amálgama: liga contendo o elemento mercúrio como um dos metais.
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Obrigada!
priscilnascimento@yahoo.com.br