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* Disciplina- Química Geral Profª Maria Luiza Ligações Químicas: Ligação iônica * As substâncias químicas são formadas por átomos de elementos químicos unidos por ligações químicas. Condutividade Dureza Ponto de fusão e ebulição LIGAÇÕES QUÍMICAS * * Uma ligação química forma-se entre dois átomos se o arranjo resultante tem energia mais baixa que a energia total dos átomos separados. As ligações químicas formam-se para aumentar a estabilidade dos átomos LIGAÇÕES QUÍMICAS * Como reconhecer o aumento de estabilidade? * Ligação iônica Energia de ionização baixa Valor de afinidade eletrônica negativo Elétrons são transferidos de um átomo para outro dando origem a íons de carga contrária que se atraem. O processo pode ser representado por: Par iônico * Ligação iônica Estrutura de Lewis para o íon sódio Estrutura de Lewis para o cloro 1s2 2s2 2p6 3s0 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 - * Como determinar a fórmula iônica? [C]x+ [A] y- cátion ânion ∑ das cargas = zero CyAx y x y . (x+) = xy x . (y-) = -xy xy + (-xy) = 0 * Metal Não-metal elétron Não é espontâneo!!! * A conversão de um mol de Na e Cl em um mol de pares iônicos NaCl é energeticamente favorável. Energia líquida= -302 kJ.mol-1 * * H1 + H2 + H3 + H4 + H5 = Htotal H5 = -787 kJ/mol (energia de rede ou reticular) * Considere os dados termodinâmicos abaixo e calcule, usando o ciclo de Born-Haber, o valor de ΔEret para o cloreto de prata (AgCl) a 298 K. ΔHof (AgCl) = -127 kJ/mol ΔHosub (Ag) = +285 kJ/mol Edis (Cl2) = +240 kJ/mol ΔHPI (Ag) = +731 kJ/mol ΔHAE (Cl) = -349 kJ/mol Sabendo que o ΔEret para o sal AgBr é igual a -981 kJ/mol, diga qual composto iônico forma o retículo mais estável, AgCl ou AgBr? * Dissolução de um sólido em água .Exemplo: NaCl em água * Disciplina- Química Geral Profª Maria Luiza Ligações Químicas: Ligação Covalente * * * * Definição: tendência relativa mostrada por um átomo na ligação em atrair o par de elétrons Eletronegatividade ≠ Afinidade eletrônica * * * Ligação covalente não-polar ou apolar Ligação covalente polar * * É o método para determinação da orientação mais estável dos pares eletrônicos ao redor de um átomo central numa molécula, determinando assim a geometria da molécula. * * * * * * * São forças que mantêm as moléculas unidas, explicando as propriedades macroscópicas das substâncias, sendo também responsáveis pela existência dos 3 estados físicos da matéria. * Interações fracas que mantêm as moléculas polares unidas. Interações Dipolo-Dipolo Ex: HCl * Ligações de Hidrogênio ÁTOMO DE HIDROGÊNIO LIGADO A ELEMENTOS FORTEMENTE ELETRONEGATIVOS F, O, N Ex: H2O * Interações de Van der Waals (ou London) ou forças de dispersão de London Interações muito fracas que mantêm as moléculas apolares unidas. Exemplo H2, F2, Cl2, O2, CO2, CCl4, etc. * * Foram desenvolvidas duas teorias distintas para explicar a diminuição de energia que acompanha a formação da ligação covalente: * Descreve a formação de pares de elétrons de valência compartilhados através dos orbitais atômicos, sem perda das características individuais destes. Consegue explicar as ligações e geometria molecular de uma grande quantidade de compostos, mas não oferece informação quantitativa dos estados de energia das moléculas. * * Quando a nuvem eletrônica do par de elétrons compartilhado, está centrada e é simétrica ao redor do eixo de ligação, ela é dita ligação s (sigma). Quando orbitais “p” se sobrepõe lado a lado, haverá um aumento da densidade eletrônica em duas regiões que estão de lados opostos ao eixo da ligação. Quando os orbitais “p” (pz e py) se sobrepõe lado a lado. Ligação p * Orbitais Híbridos Cada orbital corresponde a uma solução, à função da equação de onda de Schrödinger. Como a equação de onda é diferencial, qualquer solução pode ser combinada matematicamente para formar um novo conjunto de funções de onda que são também soluções. ORBITAIS ATÔMICOS ORBITAL MOLECULAR s-s (sigma) s-px (sigma) px-px (sigma) py-py (pi) pz-pZ (pi) * * ORBITAIS HÍBRIDOS GEOMETRIA EXEMPLOS sp Linear BeF2, CdBr2, HgCl2 sp² Plana Trigonal BeF3, B(CH3)3, GaI3 sp³ Tetraédrico TiCl4, CCl4, SiF4, CH4 sp³d ou dsp³ Bipirâmide Trigonal PCl5, MoCl5, TaCl5 sp³d² ou d²sp³ Octaédrica SF6, SeF-6, CrCl6- 3 * * sp³ 1s2 Ex: Orbital s-p³ CH4 * Os orbitais atômicos, originalmente não ligados, são substituídos por um novo conjunto de níveis energéticos na molécula, chamado Orbitais Moleculares e o preenchimento destes determinam as propriedades da molécula resultante. Esta teoria oferece com clareza informações quantitativas dos estados de energia das moléculas. A grande diferença entre a TLV é a maneira com que descreve o processo de formação da Ligação Covalente. * Os orbitais moleculares são sempre formados pela combinação de orbitais atômicos: Quando os orbitais atômicos interferem construtivamente, formam-se os orbitais ligantes. Quando interferem destrutivamente, formam orbitais antiligantes. N orbitais atômicos combinam-se para dar N orbitais moleculares. * Preenchimento dos elétrons nos orbitais moleculares Os elétrons são acomodados inicialmente no orbital molecular de mais baixa energia e, depois, sucessivamente, nos níveis de energia mais alta. 2. De acordo com o Princípio da Exclusão de Pauli, cada orbital molecular pode acomodar até dois elétrons. Se dois elétrons estão no mesmo orbital, eles estão emparelhados. 3. Se mais de um orbital molecular de mesma energia tiver disponível, os elétrons os ocupam um a um, adotando spins paralelos ( Regra de Hund). * Diagrama de Energia dos Orbitais Moleculares: Ordem de Ligação: * Quanto maior a OL, mais estável é a molécula ou o íon. OL = 0 implica que existe um número igual de elétrons nos OM ligantes e anti-ligantes. OL > 0 implica que há mais elétrons em orbitais moleculares ligantes. *
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