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LIGAÇÕES COVALENTES Compartilhamento que une átomos Turma: 1° ano Professora: Berenice N. Silva Frente A/ Cap: 04 Inicio em 25/05 INSTITUTO DE EDUCAÇÃO EUJÁCIO RIBEIRO DE CARVALHO Porque os átomos estão em busca de uma maior estabilidade. Ocorre geralmente entre AMETAIS e HIDROGÊNIO ou AMETAIS entre si, desde que a de eletronegatividade < 1,7. LIGAÇÃO COVALENTE (MOLECULAR) FORMAÇÃO DA LIGAÇÃO COVALENTE Representação da formação de uma molécula pela ligação de dois átomos de hidrogênio, inicialmente separados por uma força infinita (Situação 1). Distância esta maior que o tamanho deles, de forma que a distância pode ser considerada infinita. FORMAÇÃO DA LIGAÇÃO COVALENTE Como a distância entre os dois átomos é muito grande, não existem forças atrativas ou repulsivas entre eles. Quando os dois átomos de hidrogênio começa a se aproximar, as interações elétricas entre eles passam a ser significativas (Situação.2). FORMAÇÃO DA LIGAÇÃO COVALENTE Situação 3 – equivale à menor energia potencial que o sistema pode assumir, ou seja, sua maior estabilidade. A distância entre os dois núcleos, quando os átomos estão ligados, é denominado comprimento de ligação. Hidrogênio – comprimento da ligação é igual 0,074nm. Situação 4 – caso ocorresse uma aproximação ainda maior, as forças repulsivas predominariam e a energia potencial do sistema aumentaria. LIGAÇÃO COVALENTE OU MOLECULAR DEFINIÇÃO: A ligação covalente normal baseia-se no compartilhamento de um ou mais pares de elétrons, entre átomos que tem a tendência de ganhar elétrons. TIPOS DE LIGAÇÕES COVALENTES: - COVALENTE SIMPLES. - COVALENTE DATIVA. Definição: o par eletrônico compartilhado é formado por um elétron de cada átomo ligante. Exemplo: formação do cloro – Cℓ2. Cℓ ( Z = 17) 1s2 2s2, 2p6 3s2, 3p5 Cℓ Cℓ Cℓ2 ou Cℓ - Cℓ Fórmula de Lewis Molecular Estrutural F2, Br2 e I2 LIGAÇÃO COVALENTE SIMPLES OU NORMAL LIGAÇÃO COVALENTE NORMAL Configuração dos Átomos: Cℓ Cℓ LIGAÇÃO COVALENTE NORMAL Neste tipo de ligação os átomos podem partilhar entre si um ou mais pares de elétrons, originando na região internuclear uma maior densidade eletrônica, o que produz uma atração indireta entre os núcleos carregados positivamente, mantendo assim a molécula unida. Cℓ Cℓ http://rce.casadasciencias.org/art/2014/126/ Ligação Covalente Normal Atração Quântica: Cℓ2 Exemplos de Ligações Covalentes O2 ou O = O O O N2 ou N N N N O H H Cl H HCl ou H - Cl O H2O ou H H LIGAÇÃO COVALENTE DATIVA • Também chamada de ligação coordenada ou semipolar - ocorre quando um dos átomos apresenta seu octeto completo, ou seja, oito elétrons na última camada e o outro, para completar sua estabilidade eletrônica necessita adquirir mais dois elétrons. LIGAÇÃO COVALENTE DATIVA Representada por uma seta um exemplo desse tipo de ligação é o composto dióxido de enxofre SO₂: O = S → O Isso ocorre porque é estabelecida uma dupla ligação do enxofre com um dos oxigênios a fim de atingir sua estabilidade eletrônica e, além disso, o enxofre doa um par de seus elétrons para o outro oxigênio para que ele fique com oito elétrons na sua camada de valência. Eletroafinidade - a família dos halogênios (elementos do grupo 7A) são os que possuem maiores valores de afinidade eletrônica. Já os metais do grupo 1A (alcalinos), são os de menor valor. ESTRUTURA DE LEWIS E A LIGAÇÃO COVALENTE Ligação covalente normal - quando o par de elétrons compartilhado, para a estabilização dos átomos, é formado por elétrons provenientes de dois átomos: S U B S T Â N C IA S S IM P L E S SUBSTÂNCIAS COMPOSTAS ESTRUTURA DE LEWIS E A LIGAÇÃO COVALENTE LIGAÇÃO COVALENTE COORDENADA OU DATIVA Ocorre quando um átomo que já se encontra estável compartilha um par de elétrons com outro átomo. NÚMERO DE VALÊNCIA Definição: número de ligações covalentes normais e dativas que um átomo é capaz de formar. Valências dos grupos A GRUPOS 4A 5A 6A 7A Fórmula de Lewis E E E E N° de Valências simples 4 3 2 1 N° de Valências dativas 0 1 2 3 Hidrogênio - H 1 covalente normal CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAÇÕES COVALENTES QUANTO À ORDEM CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAÇÕES COVALENTES QUANTO À POLARIDADE CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAÇÕES COVALENTES QUANTO À POLARIDADE CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAÇÕES COVALENTES QUANTO À POLARIDADE CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAÇÕES COVALENTES QUANTO À POLARIDADE CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAÇÕES COVALENTES QUANTO À POLARIDADE CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAÇÕES COVALENTES QUANTO À ORIGEM DO PAR ELETRÔNICO • Também chamada de ligação coordenada ou semipolar - ocorre quando um dos átomos apresenta seu octeto completo, ou seja, oito elétrons na última camada e o outro, para completar sua estabilidade eletrônica necessita adquirir mais dois elétrons. TIPOS DE FÓRMULAS CARACTERÍSTICAS DOS COMPOSTOS MOLECULARES • Ocorre um compartilhamento ou emparelhamento de elétrons. • Sólidos, líquidos ou gasosos a temperatura ambiente. • Ponto de Fusão e Ebulição inferiores aos dos compostos iônicos. • Bons isolantes: térmico e elétrico. A matéria é formada por átomos ou íons de diferentes elementos que se ligam de diferentes formas, originando diferentes unidades estruturais. Nas substâncias iónicas, como o cloreto de sódio (NaCl), as unidades estruturais são os íons. íons sódio (Na+) Íons cloreto (Cl–) Nas substâncias metálicas, como o magnésio, as unidades estruturais são os átomos. + + + + + e - e - e - e - e - e - e - e - + + e- Núcleo atómico (carga positiva) Elétron livre A matéria é formada por átomos ou íons de diferentes elementos que se ligam de diferentes formas, originando diferentes unidades estruturais: Nas substâncias moleculares, como a água, as unidades estruturais são as moléculas, cujos átomos se encontram ligados por ligações covalentes. Molécula de água (H2O) A matéria é formada por átomos ou íons de diferentes elementos que se ligam de diferentes formas, originando diferentes unidades estruturais: Existem ainda as substâncias covalentes, cujas unidades estruturais, os átomos, se ligam entre si formando redes covalentes: Diamante Cada átomo de carbono estabelece uma ligação covalente simples com outros quatro átomos de carbono. Grafite Na estrutura hexagonal, os átomos estabelecem ligações covalentes. Entre os planos hexagonais, a ligação entre os átomos é assegurada por eletrons livres. Existem ainda as substâncias covalentes, cujas unidades estruturais, os átomos, se ligam entre si formando redes covalentes: Grafeno O grafeno tem estrutura laminar hexagonal formada por átomos de carbono. É muito resistente, maleável, bom condutor térmico e elétrico. O diamante, a grafite e o grafeno são formados apenas por átomos de carbono ligados entre si por ligações covalentes. As redes covalentes formadas por estes átomos de carbono têm dimensões macroscópicas. Apesar disso, e como os átomos se dispõem de forma diferente em cada substância, estas apresentam propriedades diferentes. A classificação das substâncias e as suas propriedades estão de acordo com o tipo de ligação química que se estabelece: + + + + + + + + e - e - e - e - e - e - e - e - e - e - e - e - e - Substâncias moleculares Substâncias covalentes Substâncias iónicas Substâncias metálicas Unidades estruturais: Moléculas Unidades estruturais: Átomos Unidades estruturais: íons Unidades estruturais: Átomos Apresentam-se nos três estados físicos, à temperatura ambiente. Têm pontos de fusão e de ebuliçãobaixos. São más condutoras da corrente elétrica. Os sólidos são geralmente moles e deformáveis. São sólidas à temperatura ambiente. Têm pontos de fusão e de ebulição muito elevados. Em geral, são más condutoras da corrente elétrica. São duras e insolúveis em água. Têm pontos de fusão e de ebulição muito elevados. No estado sólido, não conduzem a corrente elétrica. Em solução aquosa fundidas, são boas condutoras elétricas. São duras e quebradiças. São geralmente sólidas à temperatura ambiente. Têm pontos de fusão e de ebulição elevados. São boas condutoras da corrente elétrica e do calor. São maleáveis, dúcteis e apresentam brilho metálico. Os valores dos pontos de fusão e de ebulição das diferentes substâncias relacionam-se com a força de coesão entre unidades estruturais: Quanto maior é a força de coesão entre as unidades estruturais de uma substância, maior é o ponto de fusão e de ebulição da substância. Nas substâncias moleculares, como o oxigénio (O2), as forças de coesão entre as moléculas são fracas. Os pontos de fusão e de ebulição das substâncias moleculares são baixos. Moléculas de O2 Nas substâncias covalentes, como o diamante, as forças de coesão entre os átomos são muito fortes. Os pontos de fusão e de ebulição das substâncias covalentes são muito elevados. Rede covalente da grafite A condutividade elétrica está relacionada com a existência, ou a inexistência, de elétrons livres: A existência de eletrons livres ou ions livres leva a que a substância seja boa condutora elétrica. As substâncias moleculares, como o oxigénio (O2), não têm elétrons livres. As substâncias moleculares não conduzem corrente elétrica. Moléculas de O2 As substâncias metálicas apresentam elétrons livres. As substâncias metálicas conduzem a corrente elétrica. Estrutura de um metal + + + + + + + + e - e - e - e - e - e - e - e - e - e - e - e - e - ATIVIDADE PARA CASA... • Página 48 – 11 (a, b, c, d) ao 14 • Página 53 – 15 e 17 • Página 57 – 18 e 19