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Ligação Química Química Geral e Inorgânica Ligação Química Prof. Dr. Paulo R. R. Mesquita O QUE SÃO AS LIGAÇÕES QUÍMICAS? É a força atrativa que mantém dois ou mais átomos unidos. Existem três tipos de ligações químicas: A ligação covalente A ligação metálica A ligação iônica Representação esquemática dos estados de energia preenchidos para um átomo de sódio Ligações Iônicas Ligação iônica é um tipo de ligação química na qual ocorre a transferência de elétrons de umas espécie química para outra. De uma forma geral, os átomos envolvidos ficam com 2 ou 8 elétrons na última camada. Exemplos de Ligações Iônicas 1)Li + F 2) Li + O 3) Mg + S3) Mg + S 4) Mg + Cl Ligações Covalentes Ligação covalente é um tipo de ligação química na qual ocorre o compartilhamento de elétrons entre as espécies químicas envolvidas. O Que Se Espera de Uma Teoria de Ligação? • Aproxima-se os átomos, vindos do infinito. – Os elétrons são atraídos por ambos os núcleos. – Os elétrons se repelem – Os núcleos se repelem– Os núcleos se repelem • Constrói-se um gráfico de energia potencial versus distância. – Energias nega�vas → forças de atração – Energias posi�vas → forças de repulsão Diagrama de Energia Potencial Introdução ao Método da Ligação de Valência • Orbitais atômicos descrevem as ligações covalentescovalentes • A área de interpenetração (overlap) dos orbitais está em fase. • É um modelo localizado de ligação. Ligações emH2S Átomos isolados Ligações covalentes Os orbitais de ligação estão em cinza Exemplo 1 Usando o método da ligação de valência para descrever uma estrutura molecular. Descreva a molécula de fosfina, PH3, pelo método da ligação de valência Identifique os elétrons de valência:Identifique os elétrons de valência: Hibridização de Orbitais Atômicos Estado Fundamental Estado Excitado O número de orbitais hibridizados é igual ao de orbitais atômicos Hibridização sp3 Hibridização sp3 Ligações no Metano Hibridização sp3 no Nitrogênio Ligações no Nitrogênio Como se representa a ligação covalente? Por cada par de elétrons compartilhados desenha-se um traço entre os átomos envolvidos(fórmula de estrutura) Ou, representa-se os elétrons de valência por pontos ou cruzes (representação de Lewis) ou cruzes (representação de Lewis) Quantos pares de elétrons poderão dois átomos compartilhar? Entre dois átomos poderá haver até três pares de elétrons partilhados. Se houver: Um par de elétrons partilhado, diz-se que é Um par de elétrons partilhado, diz-se que é uma ligação covalente simples Dois pares de elétrons partilhados, diz-se que é uma ligação covalente dupla Três pares de elétrons partilhados diz-se que é uma ligação covalente tripla Exemplos de Ligações Covalentes 1) Cl + Cl 2) H + S 3) H + O 4) H + N + O → HNO2 4) O + O O que são ligações covalentes polares e apolares? Nas ligações covalentes os elétrons poderão ser partilhados de forma igual ou de forma diferente, dependendo da capacidade de atrair os elétrons de cada átomo Ligação covalente apolar – os átomos atraem os elétrons da mesma forma e a nuvem eletrônica é simétrica (ex: H2, O2, F2) Ligação covalente polar – um dos átomos da ligação atrai os elétrons mais intensamente do que o outro átomo o que provoca uma nuvem electrônica assimétrica , com um pólo positivo (+) e um pólo negativo (-). (ex: HF, CO, H2O) - POLOS: presença de cargas em determinada região LIGAÇÔES IÔNICAS: Polaridade das Ligações LIGAÇÔES IÔNICAS: Toda ligação Iônica é POLAR!!! Na+ Cl- cargas (pólos) reais TRANSFERÊNCIA DE ELÉTRONS LIGAÇÔES COVALENTES • Compartilhamento de pares de elétrons • A polaridade estará relacionada com a • A polaridade estará relacionada com a diferença de eletronegatividade e a consequente deformação da nuvem eletrônica. • Para moléculas diatômicas em que não há diferença de eletronegatividade: MOLECULA APOLARMOLECULA APOLAR • Para moléculas diatômicas em que há diferença de eletronegatividade: MOLECULA POLAR • Pode –se determinar a polaridade de uma molécula através do vetor momento dipolar resultante Determinação da polaridade em moléculas maiores • As moléculas formadas por ligações covalentes podem apresentar de dois a milhares de átomos. • Os átomos se alinham formando formas geométricas em relação aos núcleos dos átomos. Geometria Molecular geométricas em relação aos núcleos dos átomos. • TEORIA DA REPULSÃO DOS PARES ELETRÔNICOS DA CAMADA DE VALÊNCIA. • Os pares eletrônicos ao redor de um átomo central – participantes ou não de ligações covalentes – devem estar dispostos de modo a garantir a menor repulsão possível. O2 • Moléculas diatômicas (apenas 2 átomos) SEMPRE apresentarão geometria linear!!!!geometria linear!!!! Para moléculas Maiores 2. Molécula com três átomos pode ser: a. Linear se não sobrar elétrons no elemento central após estabilizar. Ex: HCN (H- C≡N) ; CO2 (O = C = O ); BeH2 (H – Be – H) , etc. BeH2 CO2 2. Molécula com três átomos pode ser: b. Angular se sobrar elétrons no elemento central após estabilizar. Ex: H2O; O3; SO2 (molécula da H2O) (molécula de SF2)(molécula da H2O) (molécula de SF2) 3. Molécula com quatro átomos pode ser: a.Trigonal Plana se não sobrar elétrons no elemento central após estabilizar ; Ex: H2CO3; SO3; BH3 ; molécula de BI3 b. Trigonal Piramidal se sobrar elétrons no elemento central após estabilizar. • Ex: NH3; PCl3 4. Molécula com cinco átomos será: Tetraédrica se não sobrar elétrons no elemento central após estabilizar. Ex: CH4 ; CH3Cl 4. Molécula com cinco átomos será: “tetraédrica” Tetracloreto de carbono CCl4 Tetrabrometo de silício SiBr4 APOLAR POLAR POLAR POLAR POLAR POLAR POLAR POLAR POLAR POLAR Ligações Metálicas Núcleo dos íons Ligação metálica é um tipo de ligação química na qual ocorre a formação de íons positivos e elétrons livres de valência que formam uma “nuvem eletrônica” que circula livremente entre os íons positivos . Mar de elétrons de valência
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