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Ligações Químicas Professora: Yasmine Micheletto Número atômico (Z): é o número que indica a quantidade de prótons existentes no núcleo de um átomo OBS: Os átomos são neutros, portanto: Número de prótons = número de elétrons Número de massa (A): é a soma do número de prótons com o número de nêutrons presente no átomo A = p+N Lembrando... Principais características dos átomos O conjunto formado por átomos de mesmo número atômico é denominado elemento químico Representação: AX Z ou ZX A 2) Determine o número de prótons, elétrons, massa atômica e o número de nêutrons dos átomos abaixo. a) 12Mg 24 b) 8O 16 c) 19K 39 Relações entre Espécies Químicas Isótopos são átomos de um mesmo elemento com mesmo número de prótons, mas quantidade diferente número de massa Ex: 6C 12 e 6C 13 Isóbaros são átomos que possuem o número de massa, mas diferente número atômico. Ex: 18Ar 40 e 20Ca 40 Isótonos são átomos que possuem o mesmo número de nêutrons, mas diferente número atômico e de massa. Ex: 7N 14 e 6C 13 É a espécie química que apresenta o número de prótons diferente do número de elétrons. Cátions: Quando o átomo perde elétrons Ânions: Quando o átomo ganha elétrons Determine o número de prótons, elétrons e o número de nêutrons dos íons abaixo. a) 17Cl - (massa atômica: 35) b) 11Na + (massa atômica: 23) c) 20Ca +2 (massa atômica: 40) ÍONS Na maioria das ligações, os átomos ligantes possuem distribuição eletrônica semelhante à de um gás nobre. Esta idéia foi desenvolvida pelos cientistas Kossel e Lewis e ficou conhecida como TEORIA DO OCTETO ligações intramoleculares: - ocorrem entre os átomos para formar “moléculas”; - responsáveis pelas propriedades químicas dos compostos; - são elas: iônica, covalente e metálica. ligações (ou forças) intermoleculares: - ocorrem entre as “moléculas”; - responsáveis pelas propriedades físicas dos compostos; - são elas: íon-dipolo; dipolo-dipolo, dipolo-induzido e ligação de hidrogênio. A Tabela Periódica Menor eletronegatividade Maior eletronegatividade Valores grandes de eletronegatividade indicam tendência de seqüestrar elétrons. Se a estabilidade é atingida pela transferência completa de um ou mais elétrons para outro átomo gerando íons de cargas opostas e o composto é mantido pela atração eletrostática desses íons é chamada de Ligações Iônicas. Atração de duas epécies com cargas diferentes Atração Eletrostásticas + - + - Ligações Iônicas REPRESENTAÇÃO DE LEWIS Sólido Iônico FÓRMULA IÔNICA He - Ne - Ar - Kr - Xe - Rn - F 4.0 Cl 3.0 Br 2.8 I 2.5 At 2.2 Li 1.0 Na 0.9 K 0.8 Rb 0.8 Cs 0.7 Fr 0.7 H 2.1 Be 1.5 Mg 1.2 Ca 1.0 Sr 1.0 Ba 0.9 Ra 0.9 Ti 1.5 Cr 1.6 Fe 1.8 Ni 1.8 Zn 1.8 As 2.0 CsCl MgO CaF2 NaCl O 3.5 Cede elétrons Seqüestra elétrons Fórmulas dos Compostos Iônicos • Formula eletrônica ou Fórmula de Lewis Na fórmula eletrônica ou de Lewis são representados os elétrons de valência dos íons. + NaCNa - C 2+ CaCa Br Br - 2 Br • Ligação Iônica do Hidrogênio O hidrogênio possui alta eletronegatividade em comparação com os metais, por isso estabelece com eles ligação iônica. H -A 3+ AH3 A 3+ A H H H - 3 H Ligações Covalentes Configuração estável devido ao compartilhamento de elétrons de átomos vizinhos; Átomos ligados convalentemente contribuem com ao menos um elétron, cada um, para a ligação; Os elétrons compartilhados pertencem a ambos os átomos; Dessa forma o compatilhamento de elétrons forma um novo orbital chamado Orbital Molecular. Orbitais Atômicos (1é cada orbital) Orbital Molecular (2é no orbital) + He - Ne - Ar - Kr - Xe - Rn - F 4.0 Cl 3.0 Br 2.8 I 2.5 At 2.2 Li 1.0 Na 0.9 K 0.8 Rb 0.8 Cs 0.7 Fr 0.7 H 2.1 Be 1.5 Mg 1.2 Ca 1.0 Sr 1.0 Ba 0.9 Ra 0.9 Ti 1.5 Cr 1.6 Fe 1.8 Ni 1.8 Zn 1.8 As 2.0 SiC C(diamond) H2O C 2.5 H2 Cl2 F2 Si 1.8 Ga 1.6 GaAs Ge 1.8 O 2.0 co lum n I VA Sn 1.8 Pb 1.8 Ligações Covalentes Ocorre entre: Hidrogênio e hidrogênio; Hidrogênio e não-metais; Não-metais e não metais; Sólidos elementares e compostos sólidos (IVA) Ligações Covalentes 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. Quando aplica-se uma voltagem elétrica a um metal, os elétrons no mar de elétrons podem se mover facilmente e transportar uma corrente. Estrutura formada por íons positivos e elétrons livres de valência que formam uma “nuvem eletrônica” que circula livremente entre os íons positivos. Ilustração esquemática da ligação metálica Alta condutividade elétrica e térmica: os elétrons podem se mover em presença de uma f.e.m. ou de um gradiente de temperatura. Permitem grande deformação plástica pois as ligações são móveis ou seja não são rígidas como as iônicas e as covalentes. Possuem o brilho metálico, como os elétrons são muito móveis trocam de nível energético com facilidade emitindo fótons. São sempre opacos: pela mesma razão acima mas nesse caso absorvendo a luz incidente Interações intermoleculatres Forças atrativas entre moléculas Moléculas polares (dipolo-dipolo) Ligação de hidrogênio Ligações de hidrogênio Fortes (ex.: água) Dipolo-dipolo Intermédias (ex.: acetona) Fonte: http://quimicafv.blogspot.com.br Fonte: http://quimicanocaic.blogspot.com.br (entre moléculas polares que contém H ligado a elemento altamente eletronegativo) Forças atrativas entre moléculas Moléculas apolares-polares (dipolo – dipolo induzido) Dipolo-dipolo induzido Fracas Forças atrativas entre moléculas d+ d- d+ d- Polarização Atração Dipolo instantâneo-dipolo induzido As mais fracas (ex.: petróleo) Moléculas apolares (London): Fonte:http://pt.slideshare.net/filho92/002-agua Estado Físico da Matéria A matéria pode se apresentar nos estados sólido, líquido e gasoso, designados como estados físicos da matéria. Outra classificação das forças intermoleculares diz respeito às considerações sobre se as forças que manifestam-se entre espécies químicas iguais ou diferentes. Neste caso teremos uma classificação como: a) Forças de coesão, que ocorrem entre espécies químicas iguais; b) Forças de adesão, que ocorrem entre espécies químicas diferentes. Esta distinção é importante nos estudos de fenômenos de superfície.
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