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PROMILITARES 16/08/2018 QUÍMICA TABELA PERIÓDICA, LIGAÇÕES QUÍMICAS (INTER E INTERMOLECULAR) Professora Caroline Azevedo PROMILITARES 16/08/2018 Tabela periódica Tabela periódica É organizada por ordem crescente de número atômico! É formada por: Período Linhas horizontais que indicam a quantidade de níveis ocupados pelos elétrons dos átomos; Famílias ou grupos • São identificadas por um número de 1 a 18; • Os elementos das famílias 1 e 2 e 13 a 18 são chamados de elementos representativos; • Os demais elementos são chamados de elementos de transição (externa e interna); PROMILITARES 16/08/2018 Tabela periódica Famílias ou grupos Elementos com número atômico superior a 92, artificiais (criados em laboratório) são chamados de transurânicos. Famílias com nomes especiais: Família Nome 1 Metais alcalinos 2 Metais alcalino-terrosos 13 Família do boro 14 Família do carbono 15 Família do nitrogênio 16 Calcogênios 17 Halogênios 18 Gases Nobres Tabela periódica quase sendo mapa... PROMILITARES 16/08/2018 Metais X ametais X gases nobres Metais • São brilhantes; • Sólidos em temperatura ambiente (25°C), com exceção do Hg; • Possuem alta condutividade térmica e elétrica; • Temperaturas de fusão e ebulição elevadas; • Tendência em doar elétrons formando cátions. Metais X ametais X gases nobres Ametais • Não são brilhantes; • Encontrados nos 3 estados físicos da matéria; • Possuem baixa condutividade térmica e elétrica; • Temperaturas de fusão e ebulição baixas; • Capacidade de receber elétrons, tornando-se ânions. PROMILITARES 16/08/2018 Metais X ametais X gases nobres Gases nobres • Família 18 ou 8A; • Estabilidade química; • São Gasosos; • São neutros. Propriedades periódicas • Raio atômico; • Potencial de ionização; • Afinidade eletrônica; • Eletronegatividade; • Densidade; • Ponto de fusão e ponto de ebulição; • Volume atômico. PROMILITARES 16/08/2018 Raio atômico É o tamanho do átomo! Distância do núcleo até o último elétron do átomo. Diretamente relacionado com o número de níveis e com o número de prótons. Energia de ionização É a energia necessária para remover um ou mais elétrons de um átomo isolado no estado gasoso. X + energia -> X+ + e- OBS.: Quanto maior o tamanho do átomo, menor a primeira energia de ionização; 1ª EI < 2ª EI < 3ª EI PROMILITARES 16/08/2018 Eletronegatividade Força de atração exercida sobre os elétrons de uma ligação; Quanto menor o raio atômico, maior a força de atração devido a distância núcleo-elétron. Ligações interatômicas PROMILITARES 16/08/2018 Regra do octeto Um átomo adquire estabilidade quando alcança a configuração eletrônica de um gás nobre (8 elétrons na sua camada de valência). Para se estabilizar o átomo pode receber, doar ou compartilhar elétrons através de ligações químicas. OBS.: Existem algumas exceções a Regra do octeto como: Hidrogênio: se estabilizando com 2 elétrons; Berílio: se estabilizando com 4 elétrons; Boro: se estabilizando com 6 elétrons. • Metais tendem a perder elétrons!!! • Ametais tendem a ganhar elétrons!!! Ligação Iônica Atração eletrostática de íons com cargas opostas; O metal doa um elétron devido sua baixa eletronegatividade tornando-se um CÁTION; O ametal que possui sua camada quase que preenchida por elétrons e tem alta eletronegatividade acaba por sua vez recebendo o elétron se tornando um ÂNION. PROMILITARES 16/08/2018 Ligação Iônica Todos os compostos iônicos são formados por íons, logo, o somatório das cargas deverá ser igual a zero. O número de elétrons perdidos deverá ser o número de elétrons ganhos. Ex.: Ca Família 2 A, tem a tendência em perder 2 elétrons (Cátion); Flúor Família 7 A, tem a tendência em ganhar 1 elétron (Ânion); Os compostos iônicos possuem: Alto PF e PE; Sólidos em temperatura ambiente; Conduzem corrente elétrica; Solúveis em solventes polares e insolúveis em solventes apolares. Ligação Covalente Caracterizada pelo compartilhamento de elétrons entre dois átomos que tendem a adquirir a distribuição eletrônica mais estável. Ligação Covalente simples Quando o par de elétrons é formado por um elétron de cada átomo. Ex.: CH4, O2, SO Ligação Covalente Coordenada (dativa) Átomos que já atingiram a estabilidade mas possuem outros átomos a serem ligados na estrutura ocorre a disponibilização de par de elétrons para o átomo que precisa se estabilizar. Ex.: SO2, SO3 PROMILITARES 16/08/2018 Ligação Covalente Os compostos covalentes possuem: Baixo PF e PE quando comparados aos compostos iônicos; Podem ser chamados de compostos moleculares; Não conduzem eletricidade. As substâncias podem ser representadas por fórmulas: - Fórmula Molecular; - Fórmula Estrutural Plana; - Fórmula de Lewis. Ligação Metálica • Ocorre entre METAIS + METAIS no seu estado fundamental. • É formada uma nuvem eletrônica de cátions, fazendo um “mar de elétrons”. • Essa nuvem se move dando origem a uma altíssima condutividade elétrica. • A ligação não tem representação definida. • Ex.: Liga de Bronze (Cu e Sn) • Propriedades: Altos PF e PE; Brilho metálico; Condutividade elétrica. PROMILITARES 16/08/2018 QUESTÃO 01 A temperatura de fusão de compostos iônicos está relacionada à energia reticular, ou seja, à intensidade da atração entre cátions e ânions na estrutura do retículo cristalino iônico. A força de atração entre cargas elétricas opostas depende do produto das cargas e da distância entre elas. De modo geral, quanto maior o produto entre os módulos das cargas elétricas dos íons e menores as distâncias entre os seus núcleos, maior a energia reticular. Considere os seguintes pares de substâncias iônicas: I. MgF2 e MgO II. KF e CaO III. LiF e KBr QUESTÃO 01 As substâncias que apresentam a maior temperatura de fusão nos grupos I, II e III são, respectivamente, a) MgO, CaO e LiF b) MgF2, KF e KBr c) MgO, KF e LiF d) MgF2, CaO e KBr PROMILITARES 16/08/2018 QUESTÃO 02 (Mackenzie 2017) Assinale a alternativa que apresenta compostos químicos que possuam, respectivamente, ligação covalente polar, ligação covalente apolar e ligação iônica. a) H2O e NaC . b) 4 3CC , O e HBr. c) 4 2CH , SO e HI. d) 2 2CO , O e KC . e) 2 2H O, H e HC . Ligações intermoleculares PROMILITARES 16/08/2018 Polaridade das ligações (OLHA O ENEM AQUI!!!) Conceito fundamental: A ELETRONEGATIVIDADE Denomina-se eletronegatividade a tendência que o átomo de um determinado elemento apresenta para atrair elétrons, num contexto em que se acha ligado a outro(s) átomo(s). A diferença de eletronegatividade nos diz a POLARIDADE da LIGAÇÃO, e assim a POLARIDADE DA MOLÉCULA! Na molécula representada: O par de elétrons compartilhado não é atraído igualmente por ambos os átomos, uma vez que o cloro é mais eletronegativo que o hidrogênio ∆e = 3,0 – 2,1 = 0,9 Polaridade das ligações e Polaridade das moléculas MUITO IMPORTANTE!!!! A ligação iônica é encarada como um caso extremo da ligação covalente polar, em que a diferença de eletronegatividade é tão grande que o elétron é transferido de um átomo para outro em vez de ser compartilhado por ambos. Ex. Li + F -> LiF 1,0 4,0 ∆e = 4,0 - 1,0 = 3,0 PROMILITARES 16/08/2018 Polaridade das ligações e Polaridade das moléculas POLARIDADE DA MOLÉCULA A polarização da ligação apresenta uma direção, um sentido e uma intensidade (que depende da diferença de eletronegatividade entre os átomos). Quando a molécula possuir um acúmulo de carga negativa ou positiva em um único átomo, esta é denominada polar. Quando a molécula possuir um acúmulo de carga negativa ou positiva em mais de um átomo, esta é denominada apolar. Polaridade das moléculas PROMILITARES 16/08/2018 Interações intermoleculares São responsáveis pela existência de várias diferentes estados físicos da matéria; Essas interações unem moléculas formando fases condensadas; As interações/forças existentes são: • Forças íon-dipolo; • Forças dipolo-dipolo;• Forças de London ou dipolo induzido ou forças de Van der Waals; • Ligações de Hidrogênio. Interações Íon-dipolo Os sólidos iônicos dissolvem-se em água quando certo número de moléculas de água liga-se aos íons e os separa. A hidratação é o resultado da interação entre o íon e as cargas parciais da molécula polar de água, e assim chama-se INTERAÇÃO ÍON-DIPOLO. As interações íon-dipolo são fortes para íons pequenos com carga elevada. PROMILITARES 16/08/2018 QUESTÃO 03 As fraldas descartáveis que contêm o polímero poliacrilato de sódio (1) são mais eficientes na retenção de água que as fraldas de pano convencionais, constituídas de fibras de celulose (2). A maior eficiência dessas fraldas descartáveis, em relação às de pano, deve-se às QUESTÃO 03 a) interações dipolo-dipolo mais fortes entre o poliacrilato e a água, em relação às ligações de hidrogênio entre a celulose e as moléculas de água. b) interações íon-íon mais fortes entre o poliacrilato e as moléculas de água, em relação às ligações de hidrogênio entre a celulose e as moléculas de água. c) ligações de hidrogênio mais fortes entre o poliacrilato e a água, em relação às interações íon-dipolo entre a celulose e as moléculas de água. d) ligações de hidrogênio mais fortes entre o poliacrilato e as moléculas de água, em relação às interações dipolo induzido-dipolo induzido entre a celulose e as moléculas de água. e) interações íon-dipolo mais fortes entre o poliacrilato e as moléculas de água, em relação às ligações de hidrogênio entre a celulose e as moléculas de água. PROMILITARES 16/08/2018 Interações Dipolo- dipolo As moléculas polares participam de interações dipolo-dipolo, que decorrem da atração entre as cargas parciais de suas moléculas. As interações dipolo-dipolo são mais fracas que as íons e diminuem rapidamente com a distância, especialmente nas fases líquida e gás. Exemplo de moléculas que sofrem interações dipolo-dipolo: HCl, SO2, HBr, entre outros. QUESTÃO 04 Quando colocamos em água, os fosfolipídeos tendem a formar lipossomos, estruturas formadas por uma bicamada lipídica, conforme mostrado na figura. Quando rompida, essa estrutura tende a se reorganizar em um novo lipossomo. Esse arranjo característico se deve ao fato de os fosfolipídeos apresentarem uma natureza PROMILITARES 16/08/2018 QUESTÃO 04 a) polar, ou seja, serem inteiramente solúveis em água. b) apolar, ou seja, não serem solúveis em solução aquosa. c) anfotérica, ou seja, podem comportar-se como ácidos e bases. d) insaturada, ou seja, possuírem duplas ligações em sua estrutura. e) anfifílica, ou seja, possuírem uma parte hidrofílica e outra hidrofóbica. Interações Dipolo Induzido As interações de London surgem da atração entre os dipolos elétricos instantâneos de moléculas vizinhas e agem em todos os tipos de moléculas; Ocorre com moléculas apolares; São interações mais fracas que o dipolo permanente e íon-dipolo. Exemplos de moléculas apolares que fazem dipolo- Induzido: H2, Cl2, O2, CO2, entre outras. PROMILITARES 16/08/2018 Interações Pontes de Hidrogênio Ocorre quando átomos de Hidrogênio estão ligados a átomos de Flúor, Nitrogênio e Oxigênio; É a força intermolecular mais forte. Exemplo de moléculas que fazem ponte de Hidrogênio: NH3, H2O, HF, entre outras. QUESTÃO 05 A pele humana, quando está bem hidratada, adquire boa elasticidade e aspecto macio e suave. Em contrapartida, quando está ressecada, perde sua elasticidade e se apresenta opaca e áspera. Para evitar o ressecamento da pele é necessário, sempre que possível, utilizar hidratantes umectantes, feitos geralmente à base de glicerina e polietilenoglicol: PROMILITARES 16/08/2018 QUESTÃO 05 A retenção de água na superfície da pele promovida pelos hidratantes é consequência da interação dos grupos hidroxila dos agentes umectantes com a umidade contida no ambiente por meio de a) ligações iônicas. b) forças de London. c) ligações covalentes. d) forças dipolo-dipolo. e) ligações de hidrogênio. DIPOLO INDUZIDO DIPOLO PERMANENTE PONTE DE HIDROGÊNIO ÍON-DIPOLO< < < Força das interações