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Ligações Químicas Os átomos se ligam a fim de adquirirem uma configuração mais estável, geralmente com 8 elétrons na última camada; A ligação ocorre por meio dos elétrons da última camada; Os átomos podem perder, ganhar ou compartilhar os elétrons até atingirem a configuração estável. Surgem, assim, as ligações químicas. Iônica Covalente Metálica Os gases nobres são formados por átomos estáveis, ou seja, por átomos que muito dificilmente estabelecem ligações com outros átomos; Eles apresentam 8 elétrons na última camada eletrônica, com exceção do hélio, que possui 2 elétrons, já que a camada K comporta no máximo 2 elétrons. Essa análise levou os cientistas Lewis e Kossel a criarem a chamada Teoria ou Regra do Octeto. ➢ É a ligação que se estabelece entre íons, unidos por fortes forças eletrostáticas; ➢ Ocorre com transferência de elétrons do metal para o não metal, formando cátions (íons positivos) e ânions (íons negativos), respectivamente; ➢ Ou do metal para o hidrogênio. Metal – Não Metal Metal – Hidrogênio Para se representar as ligações em uma molécula, utiliza-se a notação de Lewis ou fórmula de Lewis; Na (Z = 11) 1s² 2s² 2p6 3s¹ Cl (Z = 17) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 Fórmula molecular - Na+1 Cl-1 = NaCl Fórmula eletrônica de Lewis Al (Z= 13) 1s² 2s² 2p6 3s² 3p¹ F (Z=9) 1s2 2s2 2p5 Fórmula eletrônica de Lewis Fórmula Molecular AlF3 índice cargas Troca da carga pelo índice Ca: Z=20 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 F (Z=9) 1s2 2s2 2p5 Fórmula eletrônica de Lewis Fórmula Molecular Ca: Z=20 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 F (Z=9) 1s2 2s2 2p5 Fórmula eletrônica de Lewis Fórmula Molecular CaF2 A ligação covalente ocorre quando os átomos possuem tendência de ganhar elétrons. Não há transferência de elétrons de um átomo para outro, e sim um compartilhamento entre eles. A ligação covalente ocorre entre: Hidrogênio e Hidrogênio Hidrogênio e Não Metal Não metal e Não metal Ocorre entre dois átomos que compartilham pares de elétrons; Ligação simples= 1 par de elétrons; Ligação dupla = 2 pares de elétrons; Ligação tripla = 3 pares de elétrons. 1) Represente a ligação química (fórmula de Lewis e fórmula molecular) entre os átomos abaixo: a) Na e Br b) Mg e I c) K e Cl d) H e F e) I e I f) C e H A polaridade das moléculas é uma propriedade física determinante para: ✓ Solubilidade de um material em outro; ✓ Compreender como as moléculas interagem (forças intermoleculares) umas com as outras. Forças intermoleculares: intensidade da força entre as moléculas. A molécula pode ser: ✓ Polar ✓ Apolar Moléculas de água ✓ Para entendermos o conceito de polaridade, precisamos relembrar a propriedade periódica eletronegatividade; ✓ Eletronegatividade é a propriedade que mede a tendência do átomo atrair um par de elétrons na ligação covalente (composto molecular); ✓ Em ordem crescente de eletronegatividade temos: Os compostos iônicos são carregados de cargas elétricas (cátions e ânions), assim todos são polares A polaridade das moléculas biatômicas é muito simples de ser compreendida, basta verificar se os átomos da molécula a ser estudada são iguais ou diferentes; ✓ Se os átomos forem iguais a molécula será apolar, ou seja, não há diferença de eletronegatividade entre eles; ✓ Se os átomos forem diferentes a molécula será polar, ou seja, há diferença de eletronegatividade entre eles. ➢ A polaridade das moléculas depende da sua geometria e ela apresenta: • Direção; • Sentido; • Intensidade e, portanto, é representada por um vetor. ➢ Vetor momento dipolo ou momento dipolar resultante (µ) representa a polarização da ligação covalente e sempre caminha no sentido do átomo menos eletronegativo para o mais eletronegativo. Resultante do momento dipolar: • Igual a zero, a molécula será apolar; • Diferente de zero, a molécula será polar. Uma molécula é formada de átomos que se unem por meio de compartilhamento de seus pares de elétrons; A forma espacial dos átomos de uma molécula é chamada geometria molecular. As principais classificações são: Linear, angular, trigonal plana, piramidal e tetraédrica. Geometria Linear Geometria Angular Molécula polar Força resultante diferente de 0 Molécula apolar Força resultante igual a 0 Molécula polar Força resultante diferente de 0 ✓ A solubilidade da substância está relacionada com a polaridade da molécula. Substâncias cujas moléculas são polares se dissolvem em outras substâncias também polares. ➢ O mesmo ocorre com as apolares, ou seja, as substâncias cujas moléculas são apolares se dissolvem em outras também apolares. ➢ Por isso, para sabermos se uma substância se dissolve ou não em outra, basta conhecermos sua polaridade. Resumindo: polar dissolve polar e apolar dissolve apolar. Água e óleo Molécula anfipática Os estados físicos da matéria, principalmente líquido e sólido, é resultado da força que mantêm as moléculas unidas; Evidentemente essas forças podem sofrer influência externa de temperatura e pressão, o que acarreta mudanças no estado no seu estado físico. Forças intermoleculares são forças que interagem entre as moléculas, (compostos moleculares), mantendo-as nos estados líquido e sólido Essas forças podem ser classificadas basicamente de três tipos: • Interação dipolo-dipolo • Interação dipolo induzido-dipolo induzido • Ligações de Hidrogênio. Interação Dipolo-Dipolo ou dipolo permanente –dipolo permanente Ocorre entre moléculas polares; O polo positivo de uma molécula tende a ser atraído pelo polo negativo da outra com um efeito permanente entre todas as moléculas da substância; Dipolo induzido - dipolo induzido ou ligações de London Ocorre entre moléculas apolares; Quando moléculas apolares se aproximam, os elétrons das eletrosferas dos átomos se repelem provocando um movimento dos elétrons, que se acumulam em uma única região. Desse modo, cria-se um dipolo na molécula ou átomo, pois uma região fica com acúmulo de elétrons e carga negativa, e outra região fica com deficiência de elétrons e carga positiva. São interações que ocorrem tipicamente entre moléculas que apresentam átomo de H ligado a F, O e N; Ponto de ebulição a temperatura na qual as moléculas de uma determinada substância deixam de estar no estado líquido (têm suas forças intermoleculares rompidas) e passam para o estado gasoso. Quanto mais intensa for a força intermolecular, maior será o ponto de ebulição. A ordem crescente de intensidade das forças intermoleculares é: Dipolo induzido < Dipolo-dipolo < Ligações de hidrogênio Ligações de hidrogênio Dipolo-dipolo Dipolo induzido – dipolo induzido Forças Intermoleculares 1) Explique o que são forças intermoleculares, diferenciando-as. 2) Que tipo de forças mantêm as moléculas de gás bromo Br2 unidas no estado líquido? (35Br) 3) Durante o processo de aquecimento da água, as suas moléculas recebem energia térmica e se agitam cada vez mais. Em uma determinada temperatura, inicia-se o processo de ebulição, e a agitação das moléculas é tanta que as forças intermoleculares que as mantinham no estado líquido são rompidas. Quais forças são estas? 4) Sabe-se que a gasolina é um solvente apolar. Quando a gasolina evapora, quais forças intermoleculares são rompidas? 5) Considere os processos 1 e 2 indicados no esquema abaixo: H O l H O g H g O g2 1 2 2 2 Indique quais ligações são rompidas nestes processos 6) Segundo a definição da ANVISA (Agência Nacional de Vigilância Sanitária), comprimido efervescente é uma formulação contendo, em adição aos ingredientes ativos, substâncias ácidas e carbonatos ou bicarbonatos, os quais liberam dióxido de carbono (CO2) quando em solução aquosa, por isso é destinado a ser dissolvido ou disperso em água antes da administração. Sabendo que o CO2 é uma molécula apolar, e supondo que esteja em um sistema fechado ou como componentede uma mistura farmacêutica, podemos afirmar que as forças intermoleculares que unem as moléculas são: a) Forças iônicas b) Ligações de hidrogênio c) Forças dipolo-dipolo d) Ligações dipolo induzido-dipolo induzido e) Ligações dipolo permanente- dipolo permanente 6) Segundo a definição da ANVISA (Agência Nacional de Vigilância Sanitária), comprimido efervescente é uma formulação contendo, em adição aos ingredientes ativos, substâncias ácidas e carbonatos ou bicarbonatos, os quais liberam dióxido de carbono (CO2) quando em solução aquosa, por isso é destinado a ser dissolvido ou disperso em água antes da administração. Sabendo que o CO2 é uma molécula apolar, e supondo que esteja em um sistema fechado ou como componente de uma mistura farmacêutica, podemos afirmar que as forças intermoleculares que unem as moléculas são: a) Forças iônicas b) Ligações de hidrogênio c) Forças dipolo-dipolo d) Ligações dipolo induzido-dipolo induzido e) Ligações dipolo permanente- dipolo permanente 7) A água é um solvente polar e o etanol apresenta uma região da molécula que é apolar e outra polar devido a presença da hidroxila (OH). Sabe-se que o etanol é solúvel em água e essa solubilidade é devido as forças intermoleculares do tipo: a) Ligações iônicas b) Hidrólise da molécula de etanol c) Dipolo induzido-dipolo induzido d) Ligações de Hidrogênio e) Ligações covalentes que unem as duas moléculas 7) A água é um solvente polar e o etanol apresenta uma região da molécula que é apolar e outra polar devido a presença da hidroxila (OH). Sabe-se que o etanol é solúvel em água e essa solubilidade é devido as forças intermoleculares do tipo: a) Ligações iônicas b) Hidrólise da molécula de etanol c) Dipolo induzido-dipolo induzido d) Ligações de Hidrogênio e) Ligações covalentes que unem as duas moléculas
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