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FRENTE: QUÍMICA PROFESSOR: JOÃO FAÇANHA ASSUNTO: LIGAÇÕES COVALENTES 022.158 - 147065/20 fariasbrito.com.br @fariasbrito canalfariasbrito@fariasbrito colegiofariasbrito NÚCLEO ALDEOTA (85) 3486.9000 NÚCLEO CENTRAL (85) 3464.7788 (85) 3064.2850 NÚCLEO SUL (85) 3260.6164 NÚCLEO EUSÉBIO (88) 3677.8000 NÚCLEO SOBRAL CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS FUNDAMENTOS AULA 13 Ligações Covalentes A ligação covalente ocorre quando os átomos ligados possuem tendência de ganhar elétrons. Não há transferência de elétrons de um átomo para outro, e sim um compartilhamento de elétrons entre eles. A ligação covalente ocorre entre: hidrogênio – hidrogênio hidrogênio – não-metal não-metal – não-metal Observação: Os semimetais também podem ser incluídos. A ligação covalente pode acontecer de duas formas de acordo com a formação do par de elétrons envolvidos (uma ligação = 1 par de elétrons) 1O Ligação Covalente Normal: Ocorre entre dois átomos que compartilham pares de elétrons. Os átomos participantes da ligação devem contribuir com um elétron cada, para a formação de cada par eletrônico. Assim, na molécula de hidrogênio (H2), cuja distribuição eletrônica é: LiGAÇÃO COVALENTE 1 1 1 H—1s falta um elétron para cada átomo de hidrogênio para ficar com a camada K completa (dois elétrons). Os dois átomos de hidrogênio se unem formando um par eletrônico comum a eles (compartilhamento). Desta forma, cada átomo de hidrogênio adquire a estrutura do gás nobre Hélio (He). (fórmula eletrônica ou de Lewis) Quando o par compartilhado é representado por um traço (—), temos a chamada fórmula estrutural. H — H (fórmula estrutural) H2 (fórmula molecular) 2o C2 (fórmula molecular do gás cloro) 2 2 6 2 5 – 17 2 8 7 c —1s 2s 2p 3s 3p ganhar 1e Resumindo temos: 3o HC (fórmula molecular do cloreto de hidrogênio) 1 – 1 1 H—1s ganhar 1e 2 022.158 - 147065/20 MÓDULO DE ESTUDO 2 2 6 2 5 – 17 2 8 7 c —1s 2s 2p 3s 3p ganhar 1e Resumindo temos: 4o H2O (fórmula molecular da água) 1 – 1 1 H—1s ganhar 1e 2 2 4 – 8 2 6 O—1s 2s 2p ganhar 2e Resumindo temos: Quando encontramos um único par de elétrons compartilhado entre dois elementos, a ligação é denominada de simples. Para dois pares de elétrons compartilhados entre dois elementos, a ligação é denominada de dupla. Finalmente, para três pares de elétrons compartilhados entre dois elementos, a ligação é denominada de tripla. b) Ligação Covalente Dativa ou Coordenada Na ligação covalente normal, o par de elétrons compartilhado é proveniente um de cada átomo. Mas, para explicar certas estruturas das substâncias, foi necessário admitir a formação de pares de elétrons provenientes de um só átomo; assim, temos a chamada ligação covalente dativa ou ligação coordenada. Exemplo: SO2 (fórmula molecular do dióxido de enxofre) A seta era uma representação antiga de ligações coordenadas (dativa), porém caiu em desuso e se representa, atualmente, por um traço sem distinção da ligação covalente normal. S O O Observação: Exceções ao Octeto Alguns elementos não precisam ter, em sua camada de valência, 8 elétrons para tornarem-se estáveis, dessa forma, estuda-se a contração ou expansão da regra do octeto. Berílio se estabiliza com 4, Boro com 6. Já os elementos não metálicos do terceiro período em diante da tabela periódica podem expandir o octeto para 10, 12 ou mais elétrons visto que existem, nesses elementos, orbitais d vazios. Exemplos: a) BeF2 b) BF3 3 022.158 - 147065/20 MÓDULO DE ESTUDO c) NO d) PC5 e) SF4 f) SF6 01. As ligações químicas explicam o elo de estabilidade entre átomos para a formação de sistemas moleculares. De forma sintética, elas podem ser classificadas como iônicas, covalentes e metálicas. Com base nos conceitos de ligações químicas, dentre os compostos a seguir, aquelas que podem ser classificadas como majoritariamente estabilizadas por ligações covalentes são A) HC e diamante B) barra de ferro e H2O C) MgC2 e grafite D) NaC e AlH 4 + E) KI e NH3 02. O óxido nitroso (N2O(g)), também conhecido como gás hilariante, foi o primeiro anestésico utilizado em cirurgias. Hoje, também pode ser utilizado na indústria automobilística para aumentar a potência de motores de combustão interna. A seguir, está representada uma possibilidade da estrutura de Lewis dessa molécula. De acordo com a fórmula apresentada, marque a opção que descreve corretamente as ligações existentes no N2O. A) Uma ligação iônica e duas ligações covalentes simples. B) Duas ligações covalentes, sendo uma tripla e uma simples. C) Duas ligações covalentes simples. D) Duas ligações iônicas. E) Duas ligações covalentes, sendo uma dupla e uma simples. 03. Por terem camada de valência completa, alta energia de ionização e afinidade eletrônica praticamente nula, considerou-se por muito tempo que os gases nobres não formariam compostos químicos. Porém, em 1962, foi realizada com sucesso a reação entre o xenônio (camada de valência 5s2 5p6) e o hexafluoreto de platina e, desde então, mais compostos novos de gases nobres vêm sendo sintetizados. Tais compostos demonstram que não se pode aceitar acriticamente a regra do octeto, na qual se considera que, numa ligação química, os átomos tendem a adquirir estabilidade assumindo a configuração eletrônica de gás nobre. Dentre os compostos conhecidos, um dos mais estáveis é o difluoreto de xenônio, no qual dois átomos do halogênio flúor (camada de valência 2s2 2p5) se ligam covalentemente ao átomo de gás nobre para ficarem com oito elétrons de valência. Ao se escrever a fórmula de Lewis do composto de xenônio citado, quantos elétrons na camada de valência haverá no átomo do gás nobre? A) 6 B) 8 C) 10 D) 12 E) 14 04. O selênio quando combinado com enxofre forma o sulfeto de selênio, substância que apresenta propriedades antifúngicas e está presente na composição de xampus anticaspa. Qual o tipo de ligação química existente entre os átomos de enxofre e selênio? A) Covalente. B) Dipolo-dipolo. C) Força de London. D) Iônica. E) Metálica. 05. Assinale a alternativa que apresenta compostos químicos que possuam, respectivamente, ligação covalente polar, ligação covalente apolar e ligação iônica. A) H2O, CO2 e NaC 4 022.158 - 147065/20 MÓDULO DE ESTUDO B) CC4, O3 e HBr C) CH4, SO2 e HI D) CO2, O2 e KC E) H2O, H2 e HC 06. O carbono apresenta dois alótropos de formas cristalinas distintas: o grafite e o diamante, como pode ser observado nas figuras a seguir: À temperatura ambiente e pressão atmosférica normal, o grafite é a forma estável do carbono. Assim, poderíamos considerar que o diamante, então, naturalmente, transformar-se-ia em grafite; no entanto, isso apenas ocorre à taxa zero ou a uma temperatura de 1.500 oC, sob vácuo, para felicidade dos possuidores desse material. Considerando as características desses alótropos, é correto afirmar que A) o grafite e o diamante apresentam temperaturas de fusão baixas. B) o grafite e o diamante apresentam redes cristalinas covalentes. C) o cristal de grafite apresenta uma rede tridimensional irregular. D) os átomos de carbono, no diamante, estão unidos em hexágonos. 07. O ácido oxálico está presente em produtos utilizados para remover manchas de ferrugem em tecidos. A fórmula estrutural desse ácido é: O C HO OH O O exame dessa fórmula mostra que, na molécula de ácido oxálico, existem entre os átomos ligaçõesA) iônicas. B) de hidrogênio. C) covalentes. D) metálicas. E) dativas. 08. O ácido sulfídrico é um gás que se forma da putrefação natural de compostos orgânicos. Por ser assim, é um gás incolor, tóxico e corrosivo. Esse ácido se forma da união de enxofre e hidrogênio. Indique a opção correta quanto a sua fórmula molecular e o tipo de ligação que está ocorrendo: A) H2S, ligação iônica. B) H2S, ligação covalente. C) HS2, ligação iônica. D) HS2, ligação covalente. E) H2S, ligação metálica. 09. A elaboração de modelos permite correlacionar as estruturas eletrônicas e as propriedades das substâncias. Nesse sentido, analise as afirmações a seguir. l. Gás cloro: substância molecular; ponto de ebulição baixo; formada por ligação covalente; ll. Cloreto de sódio: substância metálica; ponto de fusão alto; formada por ligação metálica; lll. Dióxido de carbono: substância covalente; ponto de ebulição alto; formada por ligação covalente; lV. Magnésio metálico: substância metálica; ponto de fusão alto; formada por ligação metálica; V. Cloreto de magnésio: substância iônica; ponto de fusão alto; formada por ligação iônica. Todas as afirmações corretas estão em: A) I – II – III B) I – IV – V C) II – III – IV D) III – IV – V 10. Uma ligação química estável forma-se entre dois átomos se o arranjo resultante de seus núcleos e elétrons tem energia menor que a energia total dos átomos separados. Sabendo que as ligações entre os átomos podem ser classificadas como iônica, metálica e covalente, assinale a alternativa que apresenta substâncias que contêm apenas ligações covalentes. A) C (diamante), NH3, Au e CO2. B) Br2, C (diamante), brometo de hidrogênio e CO2. C) C (diamante), brometo de hidrogênio, H2O e hidreto de lítio. D) C2, fluoreto de hidrogênio, Ag e Na2O. E) N2, dióxido de carbono, Na e metanol. 5 022.158 - 147065/20 MÓDULO DE ESTUDO Gabarito 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 A B C A D B C B B B Resolução 01. São substâncias formadas por ametais. Resposta: A 02. Cada par de elétron é uma ligação, percebe-se que há compartilhamento de 3 pares de elétrons com o N, evidenciando uma ligação tripla e um compartilhamento de um par de elétrons com o O, evidenciando uma ligação simples. Resposta: B 03. Camada de valência do xenônio (Xe): 5s25p6 (8 elétrons) Camada de valência do flúor: 2s22p5 (7 elétrons) Fórmula de Lewis do difluoreto de xenônio (XeF2): A camada de valência do gás nobre (Xe) ficará com dez elétrons. Resposta: C 04. Como ambos são ametais, haverá compartilhamento de elétrons, formando uma ligação do tipo covalente. Resposta: A 05. Resposta: D 06. A) Incorreta. Tanto o grafite quanto o diamante possuem altos pontos de fusão e ebulição devido a sua estabilidade de suas ligações, que conferem estabilidade a essas estruturas. B) Correta. Tanto o grafite quanto o diamante, possuem rede cristalinas covalentes. C) Incorreta. O grafite apresenta geometria muito estável. D) Incorreta. Os átomos de carbono estão direcionados para o vértice de um tetraedro e o carbono no centro, formando uma rede tridimensional. Resposta: B 07. O exame dessa fórmula mostra que, na molécula de ácido oxálico, existem entre os átomos ligações de compartilhamento de pares eletrônicos, ou seja, covalentes. Resposta: C 08. O ácido sulfídrico (H2S) apresenta ligações covalentes: Resposta: B 09. Análise das afirmações: I. Correta. Gás cloro: substância molecular; ponto de ebulição baixo; formada por ligação covalente. II. Incorreta. Cloreto de sódio: substância iônica; ponto de fusão alto; formada por ligação iônica. III. Incorreta. Dióxido de carbono: substância molecular; ponto de ebulição baixo; formada por ligação covalente. lV. Correta. Magnésio metálico: substância metálica; ponto de fusão alto; formada por ligação metálica. V. Correta. Cloreto de magnésio: substância iônica; ponto de fusão alto; formada por ligação iônica. Resposta: B 10. Substâncias que contêm apenas ligações covalentes: Br2, C (diamante), brometo de hidrogênio e CO2. Bromo: Br — Br Diamante: Dióxido de carbono: O C O Resposta: B SUPERVISOR/DIRETOR: Dawison Sampaio – AUTOR: João Façanha DIG.: Claudia: 15/01/20 – REV.: Lícia
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