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Ligações Químicas Márcio Souza Na maioria das vezes, os átomos que: Perdem elétrons são os metais das famílias 1, 2 e 3 Recebem elétrons são ametais das famílias 15, 16 e 17 Veja na tabela Por que os átomos se ligam? Se dois átomos combinarem entre si, dizemos que foi estabelecida entre eles uma LIGAÇÃO QUÍMICA Como em tudo na natureza, os átomos buscam um estado energético mais estável, ou seja, de menor energia Regra do Octeto O átomo adquire estabilidade ao completar oito elétrons na camada de valência,imitando os gases nobres, que são os elementos encontrados isolados na natureza. Obs. Esta regra só é válida para os elementos representativos. Exceção para o H, Li, B e Be. Configuração Geral: ns2 np6 O átomo adquire estabilidade ao completar a camada de valência com dois elétrons, imitando o gás nobre – He. Obs. Esta regra só é válida para os elementos representativos: H, Li, B e Be. Regra do Dueto Configuração Geral: ns2 H (Z = 1) He (Z = 2) F (Z = 9) Ne (Z = 10) Na (Z = 11) 1s1 1s2 2s2 3s1 2p5 INSTÁVEL 1s2 2s2 2p6 1s2 2s2 2p6 1s2 ESTÁVEL INSTÁVEL ESTÁVEL INSTÁVEL Um átomo que satisfaz A TEORIA DO OCTETO é estável. A teoria ou regra do octeto é aplicada principalmente para os elementos representativos (grupos 1, 2, 3, 13-17) da tabela periódica. Por exemplo: Um átomo X apresenta 13 prótons e 14 nêutrons. A carga do íon estável formado a partir deste átomo será: a) – 2. b) – 1. c) + 1. d) + 2. e) + 3. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 ÚLTIMA CAMADA 3 ELÉTRONS PERDE 3 ELÉTRONS + 3 X (Z = 13) Na Cl + – H H O SÓDIO PERDEU ELÉTRON O CLORO GANHOU ELÉTRON OS ÁTOMOS DE HIDROGÊNIO COMPARTILHARAM ELÉTRONS Para ocorrer uma ligação química é necessário que átomos percam, ganhem ou compartilhem elétrons Os elétrons mais externos do átomo são os responsáveis pela ocorrência da ligação química P. Ex.: Formação da ligação química presente no sal de cozinha, cloreto de sódio (NaCl) Os átomos de sódio e cloro apresentam seus elétrons de valência LIGAÇÃO IÔNICA ou ELETROVALENTE Esta ligação ocorre devido à ATRAÇÃO ELETROSTÁTICA entre íons de cargas opostas Na ligação iônica os átomos ligantes apresentam uma grande diferença de eletronegatividade (∆ eletr. ≥ 1,9), isto é, um é METAL e o outro AMETAL LIGAÇÃO ENTRE O SÓDIO (Z = 11) E CLORO (Z = 17) Na (Z = 11) 1s2 2s2 2p6 3s1 PERDE 1 ELÉTRON Cl (Z = 17) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 RECEBE 1 ELÉTRON CLORETO DE SÓDIO Na Cl + – Na Cl + – FORMULAÇÃO DE SUBSTÂNCIAS IÔNICAS UMA REGRA PRÁTICA Usar na obtenção da fórmula final o seguinte esquema geral C A x y CARGAS DOS ÍONS 01) A camada mais externa de um elemento X possui 3 elétrons, enquanto a camada mais externa de outro elemento Y tem 6 elétrons. Uma provável fórmula de um composto, formado por esses elementos é: a) X2Y3. b) X6Y. c) X3Y. d) X6Y3. e) XY. X Y perde 3 elétrons ganha 2 elétrons X3+ Y 2– X Y 2- 3+ 02) O composto formado pela combinação do elemento X (Z = 20) com o elemento Y (Z = 9) provavelmente tem fórmula: a) XY. b) XY2. c) X3Y. d) XY3. e) X2Y. X (Z = 20) 4s2 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 Y (Z = 9) X perde 2 elétrons X 2+ 2s2 2p5 1s2 Y ganha 1 elétron Y 1 – 1 2 Y X LIGAÇÃO COVALENTE ou MOLECULAR A principal característica desta ligação é o compartilhamento (formação de pares) de elétrons entre os dois átomos ligantes Os átomos que participam da ligaçãocovalente são AMETAIS e o HIDROGÊNIO Os pares de elétrons compartilhados são contados para os dois átomos ligantes É quando cada um dos átomos ligantes contribui com um elétron para a formação do par LIGAÇÃO COVALENTE NORMAL Consideremos, como primeiro exemplo, a união entre dois átomos do ELEMENTO HIDROGÊNIO (H) para formar a molécula da substância SIMPLES HIDROGÊNIO (H2) H H H H FÓRMULA ELETRÔNICA 2 H H FÓRMULA ESTRUTURAL PLANA FÓRMULA MOLECULAR H (Z = 1) 1s1 Consideremos, como segundo exemplo, a união entre dois átomos do ELEMENTO NITROGÊNIO (N) para formar a molécula da substância SIMPLES NITROGÊNIO (N2) N (Z = 7) 2s2 2p3 1s2 N N FÓRMULA ELETRÔNICA N N N FÓRMULA ESTRUTURAL PLANA 2 FÓRMULA MOLECULAR 5 elétrons Consideremos, como terceiro exemplo, a união entre dois átomos do ELEMENTO HIDROGÊNIO e um átomo do ELEMENTO OXIGÊNIO para formar a substância COMPOSTA ÁGUA (H2O) H (Z = 1) 1s1 O (Z = 8) 2s2 2p4 1s2 O H H O H H FÓRMULA DE LEWS ELETRÔNICA FÓRMULA ESTRUTURAL H2O FÓRMULA MOLECULAR Dados: N (Z = 7); Cl (Z = 17) a) NCl e molecular. b) NCl2 e iônica. c) NCl2 e molecular. d) NCl3 e iônica. e) NCl3 e molecular. como os dois átomos são AMETAIS a ligação é molecular (covalente) Cl (Z = 17) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 N (Z = 7) 1s2 2s2 2p3 N Cl Cl Cl N Cl 3 1) Qual a fórmula molecular e o tipo de ligação formada pela combinação dos elementos nitrogênio e cloro ? 02) O fosfogênio (COCl2), um gás incolor, tóxico, de cheiro penetrante, utilizado na Primeira Guerra Mundial como gás asfixiante, é produzido a partir da reação: CO(g) + Cl2(g) COCl2(g) Sobre a molécula do fosfogênio, podemos afirmar que ela apresenta: a) duas ligações duplas e duas ligações simples b) uma ligação dupla e duas ligações simples c) duas ligações duplas e uma ligação simples d) uma ligação tripla e uma ligação dupla e) uma ligação tripla e uma simples C O Cl Cl 03) Observe a estrutura genérica representada abaixo; Para que o composto esteja corretamente representado, de acordo com as ligações químicas indicadas na estrutura, X deverá ser substituído pelo seguinte elemento: fósforo enxofre carbono nitrogênio cloro X H H O O O Se apenas um dos átomos contribuir com os dois elétrons do par, a ligação será COVALENTE DATIVA ou COORDENADA A ligação dativa é indicada por uma seta que sai do átomo que cede os elétrons chegando no átomo que recebe estes elétrons, através do compartilhamento Vamos mostrar a ligação DATIVA, inicialmente, na molécula do dióxido de enxofre (SO2), onde os átomos de oxigênio e enxofre possuem 6 elétrons na camada de valência S O O S O O FÓRMULA ELETRÔNICA FÓRMULA ESTRUTURAL PLANA S O 2 FÓRMULA MOLECULAR 01) O gás carbônico (CO2) é o principal responsável pelo efeito estufa, enquanto o dióxido de enxofre (SO2) é um dos principais poluentes atmosféricos. Se considerarmos uma molécula de CO2 e uma molécula de SO2, podemos afirmar que o número total de elétrons compartilhados em cada molécula é respectivamente igual a: Dados: números atômicos: C = 6; 0 = 8; S = 16. 4 e 3. 2 e 4. 4 e 4. 8 e 4. 8 e 6. C O O O S O 02) Certo átomo pode formar 3 covalências normais e 1 dativa. Qual a provável família desse elemento na classificação periódica? a) 3 A . b) 4 A . c) 5 A . d) 6 A . e) 7 A . X 5 A DESOBEDIÊNCIA À REGRA DO OCTETO Hoje são conhecidos compostos que não obedecem à regra do OCTETO Átomos que ficam estáveis com menos de 8 elétrons na camada de valência H Be H O berílio ficou estável com 4 elétrons na camada de valência H Be H B F F F O boro ficou estável com 6 elétrons na camada de valência B F F F Átomos que ficam estáveis com mais de 8 elétrons na camada de valência S F F F F F F S F F F F F F O enxofre ficou estável com 12 elétrons na camada de valência P Cl Cl Cl Cl Cl P Cl Cl Cl Cl Cl O fósforo ficou estável com 10 elétrons na camada de valência Átomo que fica estável com número impar de elétrons na camada de valência O N O O N O O nitrogênio ficou estável com 7 elétrons na camada de valência. Compostos dos gases nobres F Xe F Xe F F F F Recentemente foram produzidos vários compostos com os gases nobres Estes compostos só ocorrem com gases nobres de átomos grandes, que comportam a camada expandida de valência 01) Qual das seguintes séries contém todos os compostos covalentes, cuja estabilização ocorre sem que atinjam o octeto? a) BeCl2, BF3, H3BO3, PCl5. b) CO, NH3, HClO, H2SO3. c) CO2, NH4OH, HClO2, H2SO4. d) HClO3, HNO3, H2CO3, SO2. e) HCl, HNO3, HCN, SO3. 02) ( Observa-se que, exceto o hidrogênio, os outros elementos dos grupos IA a VIIIA da tabela periódica tendem a formar ligações químicas de modo a preencher oito elétrons na última camada. Esta é a regra do octeto. Mas, como toda regra tem exceção, assinale a opção que mostra somente moléculas que não obedecem a esta regra: BH3 CH4 H2O HCl XeF6 I II III IV V a) I, II e III. b) II, II e IV. c) IV e V. d) I e IV. e) I e V. Volta slide 7
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