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Ligações Químicas Todas as ligações químicas são resultado de interações eletrostáticas – a força resultante da atração entre cargas sinais opostos e da repulsão de cargas de mesmo sinal (positivas ou negativas) é que mantém os átomos unidos Ligação Metálica Ligação Covalente Na(s) Cl2(g) NaCl(s) Ligação Iônica 1 2 Símbolos de Lewis Na+ Cl- Ligação Iônica Fel (q -)(q+) / d2 q- = carga do ânion q+ = carga do cátion d = rcation+ranion Na+(g) + Cl-(g) [Na+,Cl-](g) Força Eletrostática 3 Forças atrativas vs forças repulsivas. Na+ Cl- Ligação Iônica 4 5 Ligação Iônica Cl2 Na NaCl E.I1 (Na) = 495 kJ.mol -1A.E1 (Cl) = -349 kJ.mol -1 Vamos analisar a seguinte informação: O cloreto de sódio, NaCl(s), utilizado em soluções fisiológicas, é formado de íons Na+ e Cl-. Qual o tipo de interação presente entre estas espécies? Qual o tipo de ligação? Considerando a formação desse composto: Na(s) + ½ Cl2(g) → NaCl Quais as etapas (e energias envolvidas) na formação destes íons? Ligação Iônica 6 Na(s)Na(g) Hsub= +107,3 kJ mol -1 Na(g) Na + (g) + e - HEI= +496 kJ mol -1 ½ Cl2(g) Cl(g) HL = +121,68 kJ mol -1 Cl(g) + e - Cl-(g) HAE= -349 kJ mol -1 Na+(g) + Cl - (g) NaCl(s) Hrede = -788 kJ mol -1 ½ Cl2(g) + Na(s) NaCl(s) Hf Ligação Iônica Energias Envolvidas 7 Ciclo de Born-Haber: Determinação da Hrede Ligação Iônica 8 9 Ligação Iônica 10 Ligação Iônica perda de um elétron ganho de um elétron • É necessário computar a atração eletrostática entre o cátion Na+ e o ânion Cl- recém formados. • Esta atração está relacionada a Energia de Rede - energia necessária para separar completamente um mol de um composto iônico sólido em seus componentes gasosos Eel = Q1Q2 d2 k é uma constante (8,99 x 109 J m/C2), Q1 e Q2 são as cargas nas partículas e d é a distância entre seus centros. 11 Ligação Iônica No modelo simplificado da ligação iônica é necessário investigar as energias envolvidas (etapas que absorvem e liberam calor) na formação dos íons e as forças de interação entre eles na formação do composto iônico. Se o balanço energético for favorável, este modelo descreve de forma satisfatória a ligação como sendo predominantemente iônica. 12 Construa o Ciclo de Born-Haber para o sólido iônico MgCl2, indicando todas as etapas. Lembre-se que o cloro (Cl2) no estado padrão é um gás. Ligação Iônica Exercício Espécie ∆Hºf (kJ.mol -1) MgCl2(s) - 641,32 Cl(g) + 121,68 Mg(g) + 127,40 Cl-(g) - 233,13 Mg+(g) + 737,70 Mg2+(g) + 1450,70 Considerando os dados da abaixo, calcule o H rede para o MgCl2. Você esperaria que o H rede fosse maior, menor ou igual ao H rede do NaCl? Justifique a sua resposta.
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