Prévia do material em texto
LIGAÇÕES QUÍMICAS Prof°. Lânea Kalliny LIGAÇÃO QUÍMICA Conceito Geral: é a combinação entre átomos, moléculas e íons onde cada espécie química procura uma maior estabilidade. LIGAÇÃO QUÍMICA são uniões estabelecidas entre átomos para formarem moléculas ou no caso de ligações iônicas ou metálicas aglomerados atômicos organizados de forma a constituírem a estrutura básica de uma substância ou composto. Na Natureza existem aproximadamente uma centena de elementos químicos. Os átomos destes elementos químicos ao se unirem formam a grande diversidade de substâncias químicas. Estado natural dos átomos são encontrados na natureza combinados de modo a adquirir maior estabilidade. Estabilidade química os átomos precisam completar seus orbitais incompletos perdendo ou ganhando elétrons. Tipos de ligações Iônicas ou Eletrovalentes Covalentes ou moleculares Metálicas Na maioria das ligações, os átomos ligantes possuem distribuição eletrônica semelhante à de um gás nobre, isto é, apenas o nível K, completo, ou, 8 elétrons em sua última camada. Esta idéia foi desenvolvida pelos cientistas Kossel e Lewis e ficou conhecida como TEORIA DO OCTETO Regra do Octeto o átomo adquiri estabilidade ao completar oito elétrons na camada de valência, imitando os gases nobres. Configuração geral: ns2 np6 Esta regra só é valida para os elementos Representativos, exceção: H, Li, Be e B. Regra do Dueto o átomo adquiri estabilidade ao completar a camada de valência com dois elétrons, imitando o gás nobre He. Configuração geral: ns2 - regra válida para: Hidrogênio (H) Hélio (He) Camada de Valência em geral as ligações químicas envolvem apenas a última camada do átomo. VALÊNCIA? É o número de elétrons que os átomos envolvem nas ligações H (Z = 1) He (Z = 2) F (Z = 9) Ne (Z = 10) Na (Z = 11) 1s 1 1s 2 2s 2 3s 1 2p 5 INSTÁVEL 1s 2 2s 2 2p 6 1s 2 2s 2 2p 6 1s 2 ESTÁVEL INSTÁVEL ESTÁVEL INSTÁVEL Na maioria das vezes, os átomos que: Perdem elétrons são os metais das famílias 1A, 2A e 3A Recebem elétrons são ametais das famílias 5A, 6A e 7A Ligação iônica ¨ é a ligação que explica a existência de compostos formados por elementos eletronegativos e eletropositivos. Os dois íons formados, cátion e ânion, se atraem devido a forças eletrostáticas e formam a ligação iônica. 2 01) Os átomos pertencentes à família dos metais alcalinos terrosos e dos halogênios adquirem configuração eletrônica de gases nobres quando, respectivamente, formam íons com números de carga: a) + 1 e – 1. b) – 1 e + 2. c) + 2 e – 1. d) – 2 e – 2. e) + 1 e – 2. ALCALINOS TERROSOS HALOGÊNIOS FAMÍLIA 2A FAMÍLIA 7A PERDE 2 ELÉTRONS GANHA 1 ELÉTRONS + 2 – 1 Exemplo Transferência de életrons Estrutura cristalina do NaCl sólido Para exercitar: Ligação entre Cálcio (metal) e o Cloro (ametal): Al (Z= 13) O (Z= 8) Propriedades dos compostos iônicos: São sólidos nas condições ambiente Apresentam altos pontos de fusão e ebulição São condutores de eletricidade quando no estado líquido (fundidos) ou quando dissolvidos em água. A maioria dos compostos são solúveis em água. OBS.: O hidrogênio faz ligação iônica com metais também. Embora possua um elétron, não é metal, logo, não tende a perder esse elétron. Na verdade, o hidrogênio tende a receber um elétron ficando com configuração eletrônica igual à do gás hélio Ocorre entre átomos que tem forte tendência para receber elétrons, ou seja, entre um não-metal e não-metal, hidrogênio e não-metal e hidrogênio com hidrogênio. Compartilhamento de elétrons; Como consequência deste compartilhamento, formam-se moléculas, que são estruturas eletricamente neutras. LIGAÇÃO COVALENTE Exemplo Propriedades dos compostos moleculares: São sólidos, líquidos ou gasosos nas condições ambiente Apresentam baixos pontos de fusão e ebulição (comparados aos iônicos) São maus condutores de eletricidade, alguns podem conduzir quando em meio aquoso (ionização). A maioria dos compostos são solúveis em solventes orgânicos. Ligação covalente: É quando cada um dos átomos ligantes contribui com um elétron para a formação do par Ligação Covalente Dativa ou Coordenada O par eletrônico compartilhado pertence a um dos átomos, só ocorre quando todas as ligações covalentes simples já aconteceram. Ligação Covalente Dativa ou Coordenada Na ligação do dióxido de enxofre (SO2) ocorre assim: Nesta ligação, o enxofre cede o seu par de elétrons para o átomo de oxigênio. Não há compartilhamento. A ligação covalente dativa é representada por uma seta, que vai do átomo doador até o átomo que recebeu o par de elétrons. Assim como a ligação covalente normal, a dativa também continua com o octeto ao redor de cada átomo, mantendo então, a estabilidade. Ligação Covalente Dativa ou Coordenada Este tipo de ligação ocorre quando os átomos envolvidos já atingiram a estabilidade com os oito ou dois elétrons na camada de valência. Sendo assim eles compartilham seus elétrons disponíveis, como se fosse um empréstimo para satisfazer a necessidade de oito elétrons do elemento com o qual está se ligando. Se apenas um dos átomos contribuir com os dois elétrons do par, a ligação será COVALENTE DATIVA ou COORDENADA A ligação dativa é indicada por uma seta que sai do átomo que cede os elétrons chegando no átomo que recebe estes elétrons, através do compartilhamento 1) O gás carbônico (CO2) é o principal responsável pelo efeito estufa, enquanto o dióxido de enxofre (SO2) é um dos principais poluentes atmosféricos. Se considerarmos uma molécula de CO2 e uma molécula de SO2, podemos afirmar que o número total de elétrons compartilhados em cada molécula é respectivamente igual a: Dados: números atômicos: C = 6; 0 = 8; S = 16. a) 4 e 3. b) 2 e 4. c) 4 e 4. d) 8 e 4. Geometria molecular A forma geométrica de uma molécula pode ser obtida a partir de vários meios, entre os quais destacamos as REGRAS DE HELFERICH, que podem ser resumidas da seguinte forma: Estas moléculas podem ser LINEARES ou ANGULARES Ocorre entre metais, isto é, átomos de alta eletropositividade (tendência a doar elétrons). LIGAÇÃO METÁLICA Como os metais possuem uma baixa eletronegatividade, os mesmos perdem seus elétrons muito facilmente. Esses elétrons livres formam uma nuvem eletrônica que matém os íons metálicos sempre unidos formando a chamada ligação metálica. LIGAÇÃO METÁLICA Exemplos de Ligações Metálicas Ouro 18 quilates é uma liga de ouro e cobre Bronze é uma liga de cobre e estanho Latão é uma liga de cobre e zinco Aço é uma liga de ferro com pequena quantidade de carbono Aço inoxidável,além de ferro e carbono, contém também níquel e cromo. Propriedade dos Metais Brilho metálico característico; Resistência à tração; Condutibilidade elétrica e térmica elevadas; Alta densidade; Maleabilidade(se deixarem reduzir à chapas e lâminas finas); Ductilidade(se deixarem transformar em fios); Ponto de fusão elevado; Ponto de ebulição elevado. Quando duas moléculas se aproximam há uma interação de seus campos magnéticos o que faz surgir uma força entre elas. são aquelas responsáveis por manter moléculas unidas na formação dos diferentes compostos. Forças Intermoleculares Tipos de forças intermoleculares Força dipolo-induzido Forças dipolo-dipolo Ligações de hidrogênio é causada pelo acúmulo de elétrons em determinada região da molécula. Ligações de hidrogênio Essa é a interação mais forte que ocorre entre moléculas, é comparada à força dipolo- dipolo bem mais intensificada. Esta ligação ocorre entre moléculas que contêm átomos de hidrogênio ligados a átomos de nitrogênio, flúor, oxigênio, ou seja, elementos muito eletronegativos, por isso os pólos δ + e δ- ficam mais acentuados.