LIGACAO QUIMICAS

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CIÊNCIA DOS MATERIAIS
CENTRO UNIVERSITÁRIO UNINOVAFAPI
CURSO: BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL
DISCIPLINA: CIÊNCIA E TEC. DOS MATERIAIS 
Profº Linardy Moura Sousa
Engenheiro Civil
Especialista em Segurança do Trabalho
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LIGAÇÕES ATÔMICAS
INTRODUÇÃO :
Um átomo é composto de um núcleo circundado por elétrons;
O núcleo é formado por nêutrons e prótons (prótons -positivo e os nêutrons são eletricamente neutros, então a carga líquida do núcleo é positiva)
Os elétrons são carregados negativamente e são ligados ao núcleo por uma atração eletrostática.
analogia seria comparar os elementos químicos ao alfabeto 
Os elétrons ocupam níveis de energia discretos dentro do átomo.
IDENTIFICAR A LOCALIZAÇÃO DO ELETRON NO ÁTOMO – NUMEROS QUANTICOS :
 - PRINCIPAL – nº da camada atômica
 - SECUNDARIO – s-p-d-f
 - MAGNÉTICO
 - SPIN – posição do eletron no átomo
A notação usada para descrever a estrutura eletrônica de um átomo combina o número quântico principal, a letra minúscula do número quântico azimutal e o valor sobrescrito mostrando o número de elétrons em cada orbital (subníveis de energia)
Ex : 
Valência:
É o número de elétrons que participa na ligação ou reações químicas;
a valência de um átomo é o número de elétrons nos níveis de energia s e p mais externos;
Regra do Octeto :
Um átomo adquirirá estabilidade química quando possuir oito elétrons na camada periférica ou, se constituído somente pela camada K, esta possuir dois elétrons
Eletronegatividade :
Descreve a tendência de um átomo ganhar elétrons;
Átomos com seus níveis mais externos quase completos são fortemente eletronegativos e, portanto, facilmente aceitam elétrons.
Átomos com seus níveis mais externos quase vazios facilmente cedem elétrons e apresentam baixa eletronegatividade
CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAÇÕES :
Ligação iônica
 Ligação covalente
Ligação metálica 
Forças de Van der Walls.
LIGAÇÃO IÔNICA :
Quando mais de um tipo de átomo está presente em um material, um deles pode ceder seus elétrons de valência para o outro, preenchendo a camada de energia mais externa daquele.
Adquirindo uma carga elétrica e, portanto, comportando-se como íons;
ÍONS - Cátion /ânion
Nas ligações iônicas, a atração eletrostática age em todas as direções, da (ligações não-direcionais), tendo-se assim, forças de coesão que geram arranjos tridimensionais.
Compostos iônicos conduzem electricidade no  estado líquido ou dissolvidos, mas não quando sólidos. Eles normalmente têm um alto ponto de fusão e alto ponto de ebulição.
Nas ligações iônicas, a atração eletrostática age em todas as direções, da (ligações não-direcionais), tendo-se assim, forças de coesão que geram arranjos tridimensionais.
LIGAÇÃO COVALENTE :
São ligações formadas pelo compartilhamento dos elétrons de valência entre dois ou mais átomos, de tal forma que cada átomo complete a sua camada sp mais externa;
os materiais ligados covalentemente são muito duros, como também exibem elevado ponto de fusão;
O diamante, por exemplo, é constituído de átomos de carbono ligados somente por ligações covalentes, conseqüentemente, esse material apresenta alta dureza e elevado ponto de fusão (> 3300oC).
Apresenta caráter direcional, ou seja, cada ligação só ocorre com um único átomo;
Por causa desse caráter direcional, os materiais ligados covalentemente possuem ductilidade limitada;
ligações covalentes possuem péssima condutibilidade elétrica
introdução deliberada de pequenas quantidades de outros elementos, denominados dopantes, permite a obtenção de níveis controlados de condutividade elétrica, formando os materiais semicondutores
LIGAÇÃO METÁLICAS :
Ligações características dos metais;
Na ligação metálica, os elétrons não se ligam permanentemente a nenhum átomo, proporcionando grande mobilidade, o que explica a alta condutibilidade térmica e elétrica dos metais.
A grande mobilidade dos elétrons na ligação metálica também explica o fato
dos metais serem bons refletores de radiação visível
A ligação metálica possui caráter não-direcional, daí os metais apresentarem boa ductilidade;
Ligação é forte, geralmente os metais possuem pontos de fusão relativamente altos;
Forças de Van der Walls: 
A maior parte das forças das ligações de Van der Walls se originam de dipolos elétricos;
POLARIZAÇÃO INDUZIDA  os elétrons de um átomo repelem os elétrons de outros átomos e atraem núcleos vizinhos;
 Um átomo já desbalanceado eletricamente causa induções elétricas mais sensíveis nos átomos vizinhos
São as mais fracas em relação às outras ligações;
responsáveis pela liquefação e solidificação dos gases nobres e pelas atrações intermoleculares nos líquidos e sólidos constituídos de moléculas;
Polarização permanente : As moléculas que apresentam pontes de hidrogênio possuem uma polarização permanente;
A ponte de hidrogênio é conseqüência da atração entre os núcleos “expostos”
de hidrogênio de uma molécula pelos elétrons não compartilhados da outra
Combinação de ligações
PODE ACONTECER?
Em muitos materiais, as ligações entre os átomos que os formam são de dois ou mais tipos.
No sulfato de cálcio (CaSO4), por exemplo, as ligações entre os átomos do radical SO4 - - são covalentes, mas a ligação entre este e o átomo de cálcio (Ca) é do tipo iônica (Figura 2.10).
O cálcio (Ca) cede os seus dois elétrons de valência para completar o grupo SO4 -- e, como resultado, origina-se uma ligação iônica entre os íons Ca++ e SO4 --.
CARACTERISTICAS DA LIGAÇÃO DOS TIPOS DE MATERIAIS
TIPO DE MATERIAL
CARACTERISTICADA LIGAÇÃO
EXEMPLO
METAL
METÁLICA
FERRO
CERÂMICA E VIDRO
IÔNICA/ COVALENTE
SÍLICA
POLÍMEROS
COVALENTE E SEC.
POLIETILENO
SEMICONDUTORES
COVALENTE OU COVALENTE /IONICA
SILICIO