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LIGAÇÕES COVALENTES POLARES ESTRUTURA & LIGAÇÕES Os átomos dos diversos elementos químicos apresentam diferentes tendências para atrair e-. POLARIDADE DE LIGAÇÕES Eletronegatividade: tendência que o átomo de um determinado elemento apresenta para atrair elétrons, quando participa de uma ligação química. 1 2 LIGAÇÃO COVALENTE 1 3 Polaridade da ligação e eletronegatividade Em uma ligação covalente, eléctrons são compartilhados O compartilhamento de eléctrons para formar uma ligação covalente NÃO significa compartilhamento IGUAL daqueles eléctrons. Existem ligações covalentes nas quais os eléctrons estão localizados mais próximos a um átomo do que a outro. O compartilhamento desigual de eléctrons resulta em ligações polares 1 4 ELETRONEGATIVIDADE É UMA PROPRIEDADE PERIODICA 1 5 A formação de uma ligação química está relacionada à DESLOCALIZAÇÃO dos eléctrons. A deslocalização de dois eléctrons afirma que AMBOS orbitam os DOIS NÚCLEOS. A nuvem eletrônica não envolve um núcleo, mais dois 1 6 1 7 <número> 1 Ligações simples são sempre ligações σ; Ligações duplas possuem uma ligação σ e uma ligação π; Ligações triplas possuem uma ligação σ e duas ligações π. Formas dos orbitais pré e pós hibridização sp. A geometria associada a esses orbitais híbridos é linear 1 9 1 10 1 11 ELEMENTOS QUÍMICOS DA MESMA FAMILIA NA TABELA PERIODICA APRESENTAM O MESMO NÚMERO DE ELÉCTRONS NA CAMADA DE VALENCIA 1 12 H2SO4 1 13 LIGAÇÃO COVALENTE COORDENADA - A ligação coordenada ocorre quando apenas um átomo contribui na formação do par. - A ligação dativa ocorre quando não há mais possibilidade de realização da covalente comum; então, o átomo isolado com oito elétrons na última camada, e que possui pares isolados, cede um par eletrônico para um outro átomo que precise receber dois elétrons. Ex: Reação de NH3 com H+ NH4+ Depois de formada é igual a covalente (ressalta-se a origem dos elétrons quando necessário), caso contrário pode-se escrever como covalente. 1 14 1 15 1 16 1 17 1 18 Geometria das ligações formas espaciais moleculares As estruturas de Lewis fornecem a conectividade atômica: elas nos mostram o número e os tipos de ligações entre os átomos. A forma espacial de uma molécula é determinada por seus ângulos de ligação. Considere o CCl4: no nosso modelo experimental, verificamos que todos os ângulos de ligação Cl-C-Cl são de 109,5. Conseqüentemente, a molécula não pode ser plana. Todos os átomos de Cl estão localizados nos vértices de um tetraedro com o C no seu centro. 1 19 Formas dos orbitais pré e pós hibridização sp3. A geometria associada a esses orbitais híbridos é tetraédrica, como previsto para a molécula de CH4. 1 <número> 1 21 Existem cinco geometrias fundamentais para a forma molecular: 03 átomos 04 átomos 05 átomos 07 átomos 06 átomos 22 Para prevermos a forma de uma molecula, supomos que os elétrons de valência se repelem e, conseqüentemente, a molécula assume qualquer geometria 3D que minimize essa repulsão. Denominamos este processo de teoria de Repulsão do Par de Elétrons no Nível de Valência (RPENV). Existem formas simples para as moléculas AB2 e AB3. MOLÉCULAS DIATOMICAS SÃO LINEARES 1 23 De acordo com a Teoria de repulsão dos pares eletrônicos da camada de valência, OS PARES DE ELÉTRONS EM TORNO DE UM ÁTOMO CENTRAL SE REPELEM E SE ORIENTAM PARA O MAIOR AFASTAMENTO ANGULAR POSSIVEL 1 24 1 25 1 26 Passos para determinação da geometria molecular Fórmula → Estrutura de Lewis → Geometria → Polaridade NH3 Nem sempre resultam em MOLÉCULAS POLARES 1 27 LIGAÇÕES COVALENTES & POLARIDADE DAS MOLÉCULAS ÂNGULOS DE LIGAÇÃO 1 28 Momento dipolo 1 29 A: átomo central X: ligante E: par de elétrons isolado O número de elétrons livres influencia na geometria A presença de ligações múltiplas também 1 30 1 31 1 32 Ao considerarmos a geometria ao redor do átomo central, consideramos todos os elétrons (pares solitários e pares ligantes). Quando damos nome à geometria molecular, focalizamos somente na posição dos átomos. 1 33 Geometria das moléculas e polaridade 1 34 MOLECULAS POLARES E APOLARES GEOMETRIA VETORES 1 35 LIGAÇÕES COVALENTES APOLARES: ELÉTRONS COMPARTILHADOS IGUALMENTE ENTRE OS ÁTOMIS POLARES: ELÉTRONS NÃO SÃO COMARTILHADOS IGUALMENTE (# ELETRONEGATIVIDADE) ELETRONEGATIVIDADE DOS ATOMOS Praticar CH3Cl Estrutura de Lewis Tipo das ligações? Geometria A molécula é polar? 1 37 Ligações metálicas Uma ligação metálica se forma quando átomos cedem seus elétrons de valência, que então formam um mar de elétrons. O núcleo dos átomos, positivamente carregados se ligam, por atração mútua, aos elétrons carregados negativamente. 1 38 1 39 Aço-> liga de ferro e carbono, no caso do aço inoxidável, adicionam-se ainda crômio e níquel Bronze->liga de cobre e estanho; Ouro 18 quilates ->liga de ouro e cobre; 1 40 1 41 1 42 1 43 NOMENCLATURA COMPOSTOS BINÁRIOS Um composto binário é constituído por DOIS elementos diferentes. Na nomenclatura dessas substâncias o elemento menos ELETRONEGATIVO é especificado por último, com seu nome ordinário. O nome do segundo elemento (quase sempre um não metal) é adicionado do sufixo eto à sua raiz. NaCl SrO Al2S3 Mg3P2 HBr Cloreto de sódio Óxido de estrôncio Sulfeto de alumínio Fosfeto de magnésio Brometo de hidrogênio 1 44 Ânions Muitos elementos existem em mais de um estado positivo de oxidação 1 45 LEMBRANDO.... Óxidos são formados por dois elementos, sendo o oxigênio sempre o mais eletronegativo 1 46 Nomenclatura compostos binários- continuação... Tabela periódica Metais Não metais Ânions “eto” Exceção “óxidos” Metais comumente encontrados em dois estados de oxidação “oso” “ico” Sistema envolve a colocação do número de oxidação em romano: FeCl 2 : Cloreto de Ferro (II) FeCl3: Cloreto de Ferro (III) 1 47 Para os compostos binários formados por DOIS não metais: o sistema de nomenclatura no qual os números de cada um dos átomos das moléculas são especificados por um prefixo grego: di (2), tri (3), tetra (4), penta (5), hexa (6) ...etc. O prefixo “mono” também é utilizado. PCl3 NO2 CO CO2 Tricloreto de Fósforo Dióxido de nitrogênio Monóxido de carbono Dióxido de carbono 1 48 Ácidos binários: Hidrogênio + Não metal Nomenclatura : Ácido --------ídrico. HCl H2S Ácido clorídrico Ácido sulfídrico Dê a nomenclatura para as seguintes substâncias: NaBr CaO FeCl3 O2F2 Escreva as fórmulas para as seguintes substâncias: Pentafluoreto de iodo Óxido de Titânio (IV) 1 49