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Ligação Química Elétrons de valência são os elétrons que pertencem ao nível mais externo do átomo. São aqueles que participam da ligação química. Grupo Conf. Eletrônica no é valência 1 2 13 14 15 16 17 COMPOSTOS MOLECULARES COMPOSTOS IÔNICOS Formados, geralmente, por elementos não-metálicos, os quais interagem por compartilhamento de elétrons. Possuem baixos P.F. Formados por íons de cargas opostas, os quais interagem por forças coulombianas. Geralmente possuem altos P.F. e são solúveis em solventes polares. Comuns entre metais e ametais. Fe2O3 CaCO3 CaF2 CH4 C4H10 CHCl3 O2 NO2 Tendência geral nas propriedades químicas H (1s1) = tem características intermediárias Grupo 1 (ns1, n≥2) = tendência (rápida) a perder o único elétron de valência; Grupo 2 (ns2, n≥2) = tendência a perder os dois elétrons de valência; Grupo 17 (ns2 np5) = tendência a ganhar um elétron; Reação com a H2O: 2M(s) + 2H2O(l) 2 MOH(aq) + H2(g) Reação com o ar: 4Li(s) + O2 (g) 2 LiO2(s) 2Na(s) + O2(g) Na2O2 (s) GRUPO 1 (ns1 ,n≥2) ESPECTRO DE EMISSÃO Identificação e quantificação de elementos! GRUPO 2 (ns2 , n≥2) Reação com a H2O (redução): M(s) + 2H2O(l) M(OH)2 (aq) + H2 (g) M = Ca, Sr, Ba, Ra Reação com ar: 2M(s) + O2 (g) 2 MO(s) M = Ca, Sr, Ba, Ra GRUPO13 GRUPO 14 GRUPO 15 B = não reage com água e ar; Forma compostos moleculares; Al, Ga, In, Tl = reagem com água e ar (M3+); Sn, Pb = reagem com ácidos e com ar (M4+ / M2+); C = não reage com água e ar; Forma compostos moleculares; Si, Ge = reagem com ácidos e ar em condições mais drásticas; N, P = não reagem com água. Formam N3- e P3- ; Formam compostos moleculares predominantemente; (ns2, np1) (ns2, np2) As, Sb, Bi = reagem com ácidos e ar em condições mais drásticas (M3+ / M5+); (ns2, np3) GRUPO 16 O, S, Se, Te = Formam ânions divalentes (O2-, S2-, Se2-, Te2-); Formam compostos moleculares predominantemente; (ns2, np4) GRUPO 17 (ns2, np5) Reagem com água (oxidação) e formam ânions monovalentes (F-, Cl-, Br-, I-); Formam compostos moleculares em menores proporções; 2 X2(g) + 2 H2O(l) 4 HX(aq) + O2 (g) Regra do Octeto Os átomos dos gases nobres possuem uma camada de valência especialmente estável (ns2np6). Os outros átomos ganham ou perdem elétrons para atingir esta configuração. Símbolos de Lewis G.N.Lewis (1916) -> Desenvolveu um método de colocar elétrons em átomos, íons e moléculas O símbolo de Lewis para um átomo consiste no seu símbolo químico, rodeado por um número de pontos correspondentes ao número de elétrons da camada de valência do átomo Como desenhar estruturas de Lewis? 1opasso: Decidir quais átomos estão ligados entre si; 2opasso: Contar todos os elétrons de valência dos átomos; se a espécie for um íon, adicione 1 é para cada carga negativa ou subtraia 1 é para cada carga positiva; 3opasso: Colocar 1 par de é em cada ligação; 4opasso: Completar os octetos dos átomos ligados ao átomo central; 5opasso: Colocar os elétrons restantes no átomo central (aos pares); 6opasso: Se o átomo central ainda não atingir o octeto, formar ligações múltiplas. ÍONS MONOATÔMICOS COMUNS ÍONS POLIATÔMICOS COMUNS ALGUNS COMPOSTOS IÔNICOS Nitrato de amônio Acetato de Bário Sulfato de cobalto (II) Óxido de vanádio (III) CuCl2 (NH4)2S KHSO3 Ca(ClO)2 Energia envolvida na ligação covalente Energia de ligação É a quantidade de energia que tem que ser fornecida para separar os átomos. Comprimento de ligação É a distância internuclear onde a energia é mínima. Valores de energia e comprimento de ligação Ligação CL (pm) EL (kJ/mol) H-H 75 436 C-H 107 414 C-C 154 347 O-H 96 460 C-O 143 351 COMPOSTOS MOLECULARES Triiodeto de fósforo Trióxido de Xenônio Monóxido de nitrogênio N2F4 BCl3 Estruturas de Lewis de compostos covalentes Ligação simples – F2 H2O Ligação simples Ligação dupla – CO2 Ligação tripla – N2 Exceções à regra do octeto Octeto incompleto Moléculas com no ímpar de é Octeto expandido Ordem de ligação (OL) É o número de ligações covalentes que existem entre um par de átomos. C C H H H H H H C C H H H H C CH H OL CC=1 OL CC=2 OL CC=3 Quando a ordem de ligação aumenta: Há aumento de densidade eletrônica no espaço internuclear, aumentando as atrações núcleo- elétrons, o que une ainda mais os átomos; Assim o comprimento de ligação (CL) diminui com o aumento da ordem de ligação (OL): OL↑ CL↓ Quando a ordem de ligação aumenta: Torna-se mais difícil de se separar os átomos da ligação; Assim o aumento da ordem de ligação (OL) leva ao aumento da energia de ligação (EL): OL↑ EL↑ Ressonância A estrutura de ressonância (ou forma canônica) é uma das duas ou mais estruturas de Lewis para uma única molécula que não pode ser representada acuradamente por uma única estrutura. OLOO = (3 ligações)/(2 estruturas) = 1,5 Estruturas de ressonância para o CO32- OLCO =? Híbridos de ressonância O N O o o -1 N O O O -1
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