Ligações Químicas - Química

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RESUMO DE LIGAÇÕES QUÍMICAS – Química PDF 
 
AULA 1 
Metais e Ligas 
A ligação metálica ocorre entre átomos de metais – aqueles que possuem 1, 2 ou 3 elétrons em suas camadas 
de valência. 
Devido a principal característica dos metais, ou seja, a fácil condução de corrente elétrica, a ligação metálica 
é explicada pela teoria do mar de elétrons. 
Nesta teoria, o metal seria um aglomerado de cátions mergulhados numa nuvem (ou “mar”) de elétrons 
livres ou deslocalizados. 
 
Propriedades dos Metais 
 Brilho metálico 
 Condutividade térmica e elétrica elevada 
 Densidades elevadas 
 Pontos de fusão e ebulição elevados (exceto mercúrio) 
 Resistência à tração 
 Maleabilidade 
 Ductibilidade 
AULA 2 
Ferro, Cobre e Alumínio 
A porção sólida da Terra é conhecida como litosfera e dela que homem extrai os metais para os mais 
diversos usos em seu cotidiano. Com exceção do ouro e dos metais do grupo da platina (rutênio, ródio, 
paládio, ósmio, irídio e platina) que são encontrados de forma pura, a maioria dos metais são encontrados na 
forma de minerais (compostos inorgânicos da classe dos óxidos, sulfetos e carbonatos, principalmente) e 
necessitam passar por processo de purificação e redução. 
Observe a tabela com exemplos de alguns minerais e seus principais componentes: 
 
O processo conhecido como metalurgia consiste em extrair os metais de suas fontes naturais e posterior 
preparação para o uso direto. Vamos observar os processos metalúrgicos que ocorrem na obtenção do ferro, 
cobre e alumínio. 
Pirometalurgia do Ferro 
 
O ferro é obtido pela redução do metal proveniente dos óxidos na presença de carvão do tipo coque em alto-
forno, na presença de carbonato de cálcio (CaCO
3
). 
 
 
Quimicamente podemos equacionar aquilo que ocorre na obtenção do ferro num alto-forno: 
 
Note que o carbonato de cálcio sofre decomposição térmica que fornece o óxido de cálcio (CaO) que reage 
com a sílica (SiO
2
 – impureza) formando a escória, CaSiO
3
. 
 
Observação: a pirometalurgia requer uma grande quantidade de energia e também é fonte de poluentes 
atmosféricos, em particular o dióxido de enxofre (SO
2
). 
 
Hidrometalurgia 
A produção de cobre é feita através da hidrometalurgia. Neste método o composto que contém o metal de 
interesse é dissolvido em água ou então numa solução aquosa ácida, básico ou salina. 
Em geral o cobre é encontrado na forma de sulfetos, ou seja, ligado a enxofre. Inicialmente o minério de 
cobre é dividido finamente em forma de pó, dissolvido em óleo, passando então por processo de separação 
de impurezas conhecido como flotação. (A flotação foi discutida no resumo de Propriedades dos Materiais). 
Após o processo de purificação o sulfeto de cobre pode ser dissolvido em solução aquosa ácida e após uma 
série de transformações o cobre metálico é obtido. (Falaremos um pouco mais sobre o eletrorrefinamento do 
cobre no módulo de eletroquímica). 
 
Eletrólise Ígnea 
O alumínio metálico é obtido a partir do óxido de alumínio (Al
2
O
3
) extraído da bauxita. Após o processo de 
purificação com hidróxido de sódio (soda cáustica) o óxido de alumínio é fundido com auxílio da criolita 
(agente fundente) e então eletrolisado. (A eletrólise ígnea será discutida com maior rigor no módulo de 
eletrólise). 
 
AULA 3 
Ligação Metálica - Modelo Mar de Elétrons 
A ligação metálica ocorre entre átomos de metais – aqueles que possuem 1, 2 ou 3 elétrons em suas camadas 
de valência. 
Devido a principal característica dos metais, ou seja, a fácil condução de corrente elétrica, a ligação metálica 
é explicada pela teoria do mar de elétrons. 
Nesta teoria, o metal seria um aglomerado de cátions mergulhados numa nuvem (ou “mar”) de elétrons 
livres ou deslocalizados. 
 
AULA 4 
Regra do Octeto 
De um modo geral podemos entender que as ligações químicas são uma maneira dos átomos atingirem a 
estabilidade química assim como os gases nobres – elementos pertencente à família VIIIA ou grupo 0. 
Essa estabilidade é adquirida através da perda, do ganho ou do compartilhamento de elétrons segundo 
a regra do octeto que podemos assim enunciar: 
“Um átomo adquire a estabilidade química quando possui 8 elétrons na camada eletrônica mais externa 
ou 2 elétrons quando possui apenas a camada K.” 
 
Ligação iônica 
A ligação iônica ocorre entre átomos de metais com átomos de não-metais. 
Isto ocorre devido aos metais terem forte tendência em perder elétrons, enquanto os não-metais possuem 
acentuada tendência em receber elétrons. Com isso temos a formação de íons (cátions e ânions) que se unem 
para formar o composto chamado de iônico. 
Atenção: a ligação iônica pode ser também chamada de eletrovalente ou heteropolar. 
 
Características gerais dos compostos iônicos 
 Sólidos nas condições ambientes; 
 Duros e quebradiços; 
 Quando solúveis, o melhor solvente é a água; 
 Conduzem corrente elétrica em solução aquosa e quando fundidos (estado líquido). 
Exemplos de compostos iônicos 
NaCl – cloreto de sódio: sal comum ou sal de cozinha; 
 
AULA 5 
Substâncias Iônicas: Características e Propriedades 
 
Os compostos iônicos ou substâncias iônicas são formadas pela interação eletrostática de cátions e ânions, 
formando um retículo cristalino iônico. 
Um exemplo clássico de substância iônica é o sal de cozinha (NaCl – cloreto de sódio): 
 
Características gerais dos compostos iônicos 
 Sólidos nas condições ambientes; 
 Altas temperaturas de fusão e ebulição; 
 Duros, porém quebradiços; 
 Quando solúveis, o melhor solvente é a água; 
 Conduzem corrente elétricas em solução aquosa e quando fundidos (estado líquido). 
Observação: a condução de corrente elétrica em solução aquosa ou quando o composto iônico quando 
fundido é decorrente da movimentação de íons livres. 
AULA 6 
Ligação Iônica 
A ligação iônica está baseada na regra do octeto e ocorre, por definição, entre íons; em geral os cátions e 
ânions que formam as substâncias iônicas são derivados de metais com ametais (ou não-metais). 
Isto ocorre devido aos metais terem forte tendência em perder elétrons, enquanto os não-metais possuem 
acentuada tendência em receber elétrons. 
Observações 
 
1. Existem compostos iônicos que não apresentam metais em suas fórmulas. Vale sempre relembrar que a 
ligação iônica é, por definição, a ligação que ocorre entre íons. Sendo assim, é importante sempre ter em 
mente os casos clássicos das substâncias iônicas formadas pelo cátion amônio: 
 
2. Todas as substâncias iônicas são nulas em relação às cargas, ou seja, a quantidade de cargas positivas 
deve ser igual a de negativas. 
 
AULA 7 
Substâncias Moleculares: Características e Propriedades 
A ligação covalente ocorre entre átomos que tenham tendência a compartilhamento de pares eletrônicos. 
Basicamente a ligação covalente ocorre entre os não-metais. 
Traços são utilizados para representar a ligação do tipo covalente. Cada traço representa um par de elétrons 
que é compartilhado entre os átomos que formam a ligação. Podemos ter ligações simples, duplas ou triplas. 
Os compostos que fazem ligações covalentes podem ser representados por três tipos de fórmulas: 
 
 
 
AULA 8 
Ligação Covalente (Parte 1) 
A ligação covalente ocorre entre átomos que tenham tendência ao compartilhamento de seus elétrons. 
Basicamente a ligação covalente ocorre entre átomos de ametais através da formação de pares eletrônicos 
até alcançarem a estabilidade química baseada na regra do octeto. 
Traços são utilizados para representar a ligação do tipo covalente. Cada traço representa um par de elétrons 
que é compartilhado entre os átomos que formam a ligação. Podemos ter ligações simples, duplas ou triplas. 
Os compostos que fazem ligações covalentes podem ser representados por três tipos de fórmulas: 
 
As ligações covalentes podem ser divididas em ligações do tipo sigma (σ) e pi (π). 
 
Toda ligação covalente possui uma ligação do tipo σ sendoque nas ligações duplas e triplas as outras são 
ligações do tipo π. 
Do ponto de vista energético a ligação sigma é mais forte em relação às ligações pi. 
Importante: mesmo após terem alcançado a estabilidade química, os átomos podem continuar 
compartilhando pares de elétrons para estabilizarem outros átomos. Antigamente esse tipo de 
compartilhamento era conhecido como igação covalente dativa ou coordenada e era representada por uma 
seta. Esta seta indicava o compartilhamento de um par de elétrons de quem já estava estabilizado - segundo 
a regra do octeto – para quem precisava de dois elétrons para estabilização. 
Observação 
Existem exceções à regra do octeto: 
Berílio (Be) estabiliza com um total de quatro elétrons 
Boro (b) estabiliza com um total de seis elétrons 
AULA 9 
Ligação Covalente (Parte 2) 
A ligação covalente ocorre entre átomos que tenham tendência ao compartilhamento de seus elétrons. 
Basicamente a ligação covalente ocorre entre átomos de ametais através da formação de pares eletrônicos 
até alcançarem a estabilidade química baseada na regra do octeto. 
Traços são utilizados para representar a ligação do tipo covalente. Cada traço representa um par de elétrons 
que é compartilhado entre os átomos que formam a ligação. Podemos ter ligações simples, duplas ou triplas. 
Os compostos que fazem ligações covalentes podem ser representados por três tipos de fórmulas: 
 
As ligações covalentes podem ser divididas em ligações do tipo sigma (σ) e pi (π). 
 
Toda ligação covalente possui uma ligação do tipo σ sendo que nas ligações duplas e triplas as outras são 
ligações do tipo π. 
Do ponto de vista energético a ligação sigma é mais forte em relação às ligações pi. 
Importante: mesmo após terem alcançado a estabilidade química, os átomos podem continuar 
compartilhando pares de elétrons para estabilizarem outros átomos. Antigamente esse tipo de 
compartilhamento era conhecido como igação covalente dativa ou coordenada e era representada por uma 
seta. Esta seta indicava o compartilhamento de um par de elétrons de quem já estava estabilizado - segundo 
a regra do octeto – para quem precisava de dois elétrons para estabilização. 
Observação 
Existem exceções à regra do octeto: 
Berílio (Be) estabiliza com um total de quatro elétrons 
Boro (b) estabiliza com um total de seis elétrons