Química Geral - Ligaçoes Primárias (ionica, covalente e metalica)

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Química Geral Prof. Me. Jeferson Santana 
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Curso: Engenharia 
Disciplina: Química Geral Prof. Me. Jeferson Santos Santana 
 
MEMÓRIA DE AULA 
 
CONTEÚDO 
 
Ligações Químicas 
o Iônica 
o Covalente 
o Metálica 
 
LIGAÇOES QUÍMICAS 
 
Uma ligação química é uma conexão entre dois átomos. Uma ligação química entre dois átomos é resultado 
do arranjo dos dois núcleos e seus elétrons tem uma energia menor do que a energia total dos átomos 
separados. Se a mais baixa energia é alcançada pela transferência total de um ou mais elétrons de um átomo 
a outro, forma-se íons e o composto é interligado por atração entre os íons caracterizando-se por ligação 
iônica. Se a energia mais baixa pode ser alcançada por uma divisão dos elétrons então os átomos se ligação 
através de uma ligação covalente. 
As mudanças na energia ocorrem quando ligações formam se através dos elétrons de valencia dos átomos. 
 
LIGACAO IONICA 
Uma ligação iônica resulta da atração eletrostática de íons com carga oposta. Uma vez conhecendo quais 
íons um elemento se forma preferivelmente, nós devemos se capazes de predizer as fórmulas dos seus 
compostos e explicar algumas de suas propriedades. 
Um modelo iônico descreve as energias em termos de ligações entre íons, que é particularmente apropriada 
para descrever compostos binários entre elementos metálicos e não metálicos. Um sólido iônico é uma 
montagem de cátions e anions empilhados juntos numa rede regular, consistindo de átomos, moléculas ou 
íons empilhados juntos num modelo regular. 
 
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ELETRONEGATIVIDADE 
 
É definida como uma medida da habilidade de um átomo, em uma molécula, em atrair elétrons para si. A 
diferença de eletronegatividade entre dois átomos é uma medida da polaridadede ligação: 
• Diferença próxima a zero 
o ligações covalentes apolares (compartilhamento de elétrons igual ou quase igual) 
• Diferença próxima a dois 
o ligações covalentes polares (compartilhamento de elétrons desigual) 
• Diferença próxima a três 
o ligações iônicas (transferência de elétrons igual ou quase igual) 
 
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LIGAÇAO COVALENTE SIMPLES 
 
Elementos não metálicos tipicamente não formam cátions porque sua energia de ionização é muito alta. A 
natureza de ligação entre os átomos de não metais foi desvendada em 1916 quando Lewis encontrou uma 
explicação. Com uma 
Quando uma ligação covalente é formada átomos dividem elétrons para alcançar a configuração de gás 
nobre, este principio foi chamado por Lewis de Regra do Octeto 
 
 
 
Octeto: significa o nível de valência com a configuração s2p6, que é a configuração estável característica dos 
gases nobres. Uma exceção é o átomo de hidrogênio, que preenche sua camada de valência, o orbital 1s, 
com dois elétrons. 
 
 
LIGACAO COVALENTE COORDENADA 
Quando se formam ligações entre átomos em que ambos são doadores de elétrons, temos: 
 
A· + ·B → A:B 
 
É possível, porém, que os dois elétrons provenham de um mesmo átomo. A ligação covalente coordenada é 
a ligação formada quando os dois elétrons da ligação provêm de um mesmo átomo. 
 
A+ + :B → A:B 
 
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A ligação covalente coordenada não é necessariamente diferente de outras ligações covalentes, envolve o 
compartilhamento de um par de elétrons por dois átomos. Exemplo é o da formação do íon amônio, na qual 
todas as ligações são claramente idênticas. 
 
 
LIGACAO METÁLICA 
A maioria dos elementos químicos são metais. Contrastando com os elementos não-metálicos, eles são bons 
condutores de calor e de eletricidade; todos são opacos, têm brilho e podem ser deformados de modo 
permanente. A explicação dessas propriedades singulares repousa na natureza da ligação metálica. Ainda 
que a ligação metálica, como a ligação covalente, tenha suas origens na redução da energia de um elétron 
quando este se acha próximo de mais de um núcleo, existem fortes diferenças entre esses dois tipos de 
ligação. Por exemplo, uma ligação metálica pode existir somente entre um grande agregado de átomos, 
enquanto que a ligação covalente pode ocorrer entre pequeno número de átomos, no mínimo dois. Além 
disso, as ligações metálicas são não-direcionais. 
O traço característico dos átomos metálicos, que explica as peculiaridades da ligação, é a debilidade com que 
seus elétrons de valência são mantidos. Seria o decréscimo energético em ambas as energias, tanto 
potencial como cinética, dos elétrons de valência dos átomos metálicos, que estaria na origem da ligação 
metálica. Como cada elétron de valência não está localizado entre apenas dois "caroços" iônicos1, como na 
ligação covalente, a ligação metálica é não-direcional e os elétrons são mais ou menos livres para se 
moverem através do sólido. 
A natureza difusa da ligação metálica seria a responsável pela fácil deformabilidade dos metais. Algumas 
vezes, a ligação metálica é descrita como um “gás” de elétrons que permeia e se mantém unido aos 
"caroços" iônicos positivos 
Em geral, quanto menos elétrons de valência um átomo possuir, mais fracamente eles estarão ligados ao 
"caroço" iônico, e mais metálica será a ligação. Elementos como sódio (Na), potássio (K), cobre (Cu), prata 
(Ag) e ouro (Au) têm altas condutividades elétrica e térmica, porque seus elétrons de valência são muito 
móveis. São opacos, porque esses elétrons “livres” absorvem os fótons da luz visível. Os metais de transição 
(átomos metálicos com camadas d incompletas, tais como ferro (Fe), níquel (Ni), tungstênio (W) e titânio 
(Ti), apresentam uma fração significativa de ligação covalente, envolvendo orbitais hibridizados das camadas 
eletrônicas mais internas; isso explica, em parte, seus elevados pontos de fusão. A competição entre ligações 
covalente e metálica é particularmente evidente na quarta coluna da tabela periódica O diamante (C) 
apresenta ligação covalente quase pura; silício (Si) e germânio (Ge) são mais metálicos, o estanho (Sn) existe 
realmente em duas modalidades - uma delas mais covalente, a outra mais metálica - e o chumbo (Pb) é mais 
metálico. 
 
 
 
Uma característica dos metais é sua capacidade de formar ligas. Uma liga é um material com propriedades 
metálicas contendo dois ou mais elementos, sendo pelo menos um deles, metal. Ligas sólidas são 
comumente preparadas fundindo-se os elementos juntos, agitando-se a mistura fundida até ficar 
homogênea e deixando-a resfriar. 
 
 
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As propriedades das ligas são freqüentemente bem diferentes das dos seus componentes metálicos. 
Ligando-se um metal com outro elemento, pode-se por exemplo: 
• Abaixar o ponto de fusão. 
• Diminuir a maleabilidade. 
• Reduzir a condutividade elétrica e térmica. 
Algumas ligas metálicas comerciais, sua composição e exemplos de utilização são relacionados abaixo: 
 
 
 
 
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TABELA DOS PRINCIPAIS CÁTIONS E ÂNIONS 
 
CÁTIONS 
Monovalente (+1) 
Li+ Lítio 
Na+ Sódio 
K + Potássio 
Rb+ Rubídio 
Cs + Césio 
Ag + Prata 
NH4+ Amônio 
H3O+ Hidroxônio (Hidrônio) 
 
Divalentes (+2) 
Be +2 Berílio 
Mg +2 Magnésio 
Ca +2 Cálcio 
Sr +2 Estrôncio 
Ba +2 Bário 
Ra +2 Rádio 
Zn +2 Zinco 
 
Trivalentes (+3) 
Al +3 Alumínio 
 
Mono e Divalentes (+1 ou +2) 
Cu+/Cu+2 Cobre 
Hg+/ Hg+2 Mercúrio 
 
Di e Trivalentes (+2 ou +3) 
Fe+2/ Fe+3 Ferro 
Co+2/ Co+3 Cobalto 
Ni+2/ Ni+3 Níquel 
 
Mono e Trivalentes (+1 ou +3) 
Au+/Au+3 Ouro 
 
Di e Tetravalentes (+2 ou +4) 
Sn+2/Sn+4 Estanho 
Pb+2/Pb+4 Chumbo 
Pt+2/Pt+4 Platina 
 
 
 
 
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ÂNIONS 
Monovalentes ( -1) 
 
Cl- Cloreto 
Br - Brometo 
I - Iodeto 
F- Fluoreto 
ClO- Hipoclorito 
ClO2- Clorito 
ClO3 - Clorato 
ClO4 - Perclorato 
BrO - Hipobromito 
BrO2- Bromito 
BrO3 - Bromato 
IO- Hipoiodito 
IO3- Iodato 
IO4 - Periodato 
NO2- Nitrito 
NO3 - Nitrato 
N3 - Azoteto 
NH2- Amideto 
CN- Cianeto 
OCN- Cianato 
NCO- Isocianato 
SCN- Tiocianato 
PO3- Metafosfato 
H2PO2- Hipofosfito 
MnO4- Permanganato 
CH3COO- Etanoato (acetato) 
OH- Hidróxido 
[Al(OH)4] - Tetraidroxialuminato 
H- Hidreto 
O2- Superóxido 
HS- Hidrogenossulfeto 
HSO3- Hidrogenossulfito ou 
sulfito ácido ou bissulfito 
HSO4- Hidrogenossulfato ou 
sulfato ácido ou bissulfato 
HCO3- Hidrogenocarbonato ou 
bicarbonato ou carbonato ácido 
H2PO4- Diidrogenofosfato ou 
fosfato diácido 
 
Bivalentes ( -2) 
S-2 Sulfeto 
SO3-2 Sulfito 
SO4 -2 Sulfato 
S2O7 -2 Pirossulfato 
HPO3-2 Fosfito 
SiO3-2 Metassilicato 
CrO4-2 Cromato 
Cr2O7-2 Dicromato 
O-2 Óxido 
O2-2 Peróxido 
[Zn(OH)4] -2 Tetraidroxizincato 
[PtCl6] -2 Hexacloroplatinato 
HPO4-2 Hidrogenofosfato ou fosfato ácido 
C2O4-2 Oxalato 
 
Trivalentes ( -3) 
N-3 Nitreto 
PO4-3 Ortofosfato (fosfato) 
AsO4-3 Arsenato 
[Fe(CN)6]-3