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Centro Universitário Estácio de Sergipe QUÍMICA GERAL LIGAÇÕES QUÍMICAS Mercia M. P. Gambarra Os átomos se estabilizam quando atingem a configuração eletrônica de um gás nobre (8 elétrons na última camada) Por que os átomos se ligam? Os gases nobres já são estáveis quando sozinhos e por esse motivo não precisam se ligar a outros átomos Mas e os átomos dos demais elementos, como fazem para adquirir maior estabilidade? Lewis propôs a regra do octeto: “um átomo é mais estável se sua camada mais externa contém oito elétrons” - configuração de gás nobre. Regra do Octeto • Elétrons mais internos – elétrons do cerne. • Elétrons da camada mais externa (última camada) – elétrons de valência. • Elétrons de valência – participam de ligações químicas e de reações orgânicas. EX: Para atingir o octeto os átomos devem perder, ganhar ou compartilhar elétrons combinando-se com outros átomos O hidrogênio apesar de estar na família 1A COMPARTILHA seu elétron Para atingir o octeto os átomos se combinam através das chamadas ligações químicas Tais ligações podem ser: • Interatômicas – ocorre entre os átomos, mantendo-os unidos • Intermoleculares – ocorre entre as moléculas, mantendo-as unidas Ligações Interatômicas Ligações Iônicas • Ocorre com transferência definitiva de elétrons; • Há a formação de íons; • Originam os compostos iônicos Determinação da fórmula de um composto iônico Propriedades dos compostos iônicos • Á temperatura ambiente são sólidos cristalinos • São duros e quebradiços Propriedades dos compostos iônicos • São bons condutores de eletricidade quando líquidos (fundidos) ou em solução aquosa (dissolvidos em água) Propriedades dos compostos iônicos Os compostos iônicos apresentam alta solubilidade em água, ou seja, dissolvem-se facilmente quando misturados com água, formando as soluções iônicas. • São muito solúveis em água • Apresentam altos pontos de fusão e ebulição Nos compostos iônicos os íons estão unidos por uma força eletrostática muito forte que provém da atração entre os cátions e ânions e para separar essas cargas são exigidas altíssimas temperaturas Ligações Interatômicas Ligações Covalentes • Ocorre com compartilhamento de elétrons; • Não há a formação de íons; • Originam os compostos moleculares Nas ligações covalentes todos os elementos precisam ganhar elétrons para completar seu octeto (Regra do octeto). Atenção: somente o hidrogênio (H) se estabiliza com 2 elétrons, logo ele precisa ganhar apenas 1 elétron. AMETAIS: Famílias: 4A 5A 6A 7A Ganham: 4e- 3e- 2e- 1e- HIDROGÊNIO (H): sempre precisa ganhar 1 elétron (e-) Tipos de ligações covalentes Em relação à quantidade de pares eletrônicos compartilhados entre os mesmos átomos, as ligações covalentes são classificadas em: Simples – quando apenas 1 par de elétrons é compartilhado Dupla – quando 2 pares de elétrons são compartilhados Tripla – quando 3 pares de elétrons são compartilhados Um caso especial de ligação covalente Ligação covalente dativa (ou coordenada) - em que o par de elétrons compartilhados provêm de apenas um dos átomos que já está estável Todos os exemplos de compostos covalentes que vimos até o momento apresentam ligações covalente normal, em que o elétrons do par de elétrons compartilhados provêm de cada um dos átomos ligantes Representação dos compostos moleculares Fórmula eletrônica (estrutura de Lewis). Fórmula estrutural plana Apresenta os elétrons de valência de cada átomo da molécula Cada par de elétrons compartilhado é representado por um traço Propriedades dos compostos moleculares • Á temperatura ambiente ocorrem como sólidos, líquidos ou gases • Apresentam baixos pontos de fusão e ebulição estado físico dos compostos moleculares depende das forças com que as moléculas estão ligadas As forças intermoleculares que atuam sobre os compostos covalentes são muito mais fracas que a atração eletrostática que ocorre nos compostos iônicos, por esse motivo os compostos covalente apresentam pontos de fusão e ebulição mais baixos • São maus condutores de eletricidade • Geralmente são insolúveis em água, mas solúveis em solventes orgânicos Propriedades dos compostos moleculares Os compostos covalentes são maus condutores de eletricidade, pois são formados por moléculas e não por íons, desta forma não há corrente elétrica A maioria dos compostos covalentes apresentam baixa solubilidade em água, mas são muito solúveis em solventes orgânicos Ligações Metálicas • é uma ligação desorientada; • modelo do mar de elétrons: os cátions permanecem em um arranjo regular e estão cercados por um mar de elétrons. • grande movimentação eletrônica: boa condutividade térmica e elétrica, e alta maleabilidade e ductibilidade. Ligações Metálicas Os metais e as ligas metálicas são cada vez mais importantes no nosso dia-a-dia. Ligações Metálicas Polaridade das ligações a) Ligações Polares • Ocorre entre átomos de eletronegatividades diferentes. • Quanto mais eletronegativo for o átomo mais fortemente ele atrairá os elétrons b) Ligações Apolares • Ocorre entre átomos que apresentam valores de eletronegatividade iguais. Polaridade das Moléculas a) Moléculas Polares Diatômicas: formada por átomos diferentes.Ex: HCl, HF etc. Molécula que sobra elétrons no átomo central. b) Moléculas Apolar: Diatômicas: formada por átomos iguais. Ex: O2, N2 etc. Substâncias simples: O3, P4, S8 etc. Molécula que não sobra elétrons no átomo central. GEOMETRIA MOLECULAR: * é a forma espacial das moléculas (orientação dos átomos no espaço); * primeiramente, deve-se montar a estrutura de Lewis da molécula: 1) Somar o número de elétrons da camada de valência de cada átomo; 2) Escolher o átomo central (geralmente o menos eletronegativo) e fazer uma ligação para cada átomo ligante; 3) Completar o octeto dos átomos ligantes.Os pares que sobrarem são colocados no átomo central; 4) Faça a pergunta: Todos os elementos têm o octeto completo? 5) Completar o octeto do átomo central, formando ligações duplas e triplas. 6) Se o átomo central for um elemento do 3º período em diante, observar a hipervalência; GEOMETRIA MOLECULAR: 7) Determinar a geometria através da T.R.P.E.C.V.:(teoria da repulsão dos pares de elétrons da camada de valência) “os pares de elétrons, ligantes e não ligantes, de uma molécula se interagem e se dispõem espacialmente de modo que a repulsão entre eles seja a menor possível.” LIGAÇÕES INTERMOLECULARES Interação dipolo-dipolo: ocorre com moléculas polares . Pontes de Hidrogênio: Hidrogênio ligado a F, O, N LIGAÇÕES INTERMOLECULARES Ligação de Van der Waals ou dipolo induzido: ocorre com moléculas apolares