LIGAÇÕES QUÍMICAS

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LIGAÇÕES QUÍMICAS
Beatriz dos Santos
UNEB 2020
INTRODUÇÃO
LIGAÇÃO IÔNICA
LIGAÇÃO COVALENTE
LIGAÇÕES METÁLICAS
GEOMETRIA MOLECULAR
POLARIDADE
ÍNDICE
TEORIAS: TLV e TOM
INTRODUÇÃO
LIGAÇÃO IÔNICA
GEOMETRIA
PORQUE OS ÁTOMOS SE UNEM?
As propriedades das substâncias são relacionadas com o tipo de ligação existente entre seus átomos.
Pode-se entender a ligação química como uma busca pela estabilidade onde os átomos dos gases nobres funcionam como padrão a ser imitado.
Na natureza, a maior parte dos elementos químicos encontra-se ligada a outros, onde somente alguns desses elementos (os gases nobres) estão no estado atômico isolado.
Os cientistas concluíram que os átomos de gases nobres apresentam uma configuração eletrônica que lhes assegura estabilidade.
Os gases nobres 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.
LIGAÇÃO COVALENTE
LIGAÇÕES METÁLICAS
INTRODUÇÃO
PORQUE OS ÁTOMOS SE UNEM?
LIGAÇÃO COVALENTE
LIGAÇÃO IÔNICA
LIGAÇÕES METÁLICAS
GEOMETRIA
INTRODUÇÃO
LIGAÇÃO IÔNICA
TEORIA OU REGRA DO OCTETO:
Segundo Gilbert Lewis, os átomos combinam de forma que atinja a configuração mais estável, geralmente com 8 elétrons em sua última camada (ou camada de valência).
Os átomos estáveis são os gases nobres, que tem seus orbitais totalmente preenchidos.
O átomo ao fazer uma ligação química irá se tornar estável tornando-se isoeletrônico com o gás nobre.
Os átomos, ao se ligarem, fazem-no por meio dos elétrons da última camada (camada de valência), podendo perder, ganhar ou compartilhar os elétrons até atingirem a configuração estável. 
A partir disso surgem, assim, as ligações químicas.
Essa teoria não explica a ligação metálica.
LIGAÇÃO COVALENTE
LIGAÇÕES METÁLICAS
GEOMETRIA
INTRODUÇÃO
LIGAÇÃO IÔNICA
EXCEÇÕES DA REGRA DO OCTETO:
LIGAÇÃO COVALENTE
LIGAÇÕES METÁLICAS
GEOMETRIA
INTRODUÇÃO
LIGAÇÃO IÔNICA
TEORIA OU REGRA DO DUETO:
O
LIGAÇÃO COVALENTE
LIGAÇÕES METÁLICAS
GEOMETRIA
INTRODUÇÃO
LIGAÇÃO IÔNICA
TIPOS DE LIGAÇÕES:
LIGAÇÃO COVALENTE
	LIGAÇÃO SIMPLES 	
	LIGAÇÃO DUPLA	
	LIGAÇÃO TRIPLA	
EM LIGAÇÕES COVALENTES
LIGAÇÕES METÁLICAS
GEOMETRIA
A ligação simples é maior que a ligação dupla e tripla e menos estáveis.
σ
σ
σ
π
π
π
π – Pi
σ - Sigma
INTRODUÇÃO
LIGAÇÃO IÔNICA
FÓRMULAS MOLECULARES
LIGAÇÃO COVALENTE
LIGAÇÕES METÁLICAS
GEOMETRIA
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INTRODUÇÃO
LIGAÇÃO IÔNICA
FÓRMULAS MOLECULARES
LIGAÇÃO COVALENTE
LIGAÇÕES METÁLICAS
GEOMETRIA
EXEMPLO:
ÁCIDO ACÉTICO
(C2H4O2)
FÓRMULA ESTRUTURAL 
DA AMÔNA (NH3)
BIDIMENSIONAL
TRIDIMENSIONAL
(MOSTRA A GEOMETRIA
DA MOLÉCULA)
O traçado projeta o átomo para trás e os
dois pontos a cima do nitrogênio é o par de
elétrons livres)
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INTRODUÇÃO
LIGAÇÃO IÔNICA
LIGAÇÃO COVALENTE
ESTRUTURA DE LEWIS
Representa a quantidade de elétrons presente na camada de valência com pontos (.).
CH4 NH3 H2O HF
LIGAÇÕES METÁLICAS
GEOMETRIA
INTRODUÇÃO
LIGAÇÃO IÔNICA
LIGAÇÃO COVALENTE
ESTRUTURA DE RESSONÂNCIA
É o uso de duas ou mais estruturas de Lewis para representar uma única molécula.
Explica o porque a ligação simples e dupla tem o mesmo comprimento. 
Ex: Ozônio (O3)
LIGAÇÕES METÁLICAS
GEOMETRIA
INTRODUÇÃO
LIGAÇÃO IÔNICA
LIGAÇÃO IÔNICA
É a ligação que se estabelece entre os íons, unidos por fortes forças eletrostáticas.
Ocorre entre elementos com alta diferença de eletronegatividade (Metal + Ametal/Hidrogênio).
Ocorre a transferência de elétrons do metal para o ametal ou para o hidrogênio, formando cátions e ânions.
Os compostos iônicos (compostos que apresentam ligação iônica) são eletricamente neutros, ou seja, a soma total das cargas positivas é igual à soma total das cargas negativas. 
A maioria dos compostos iônicos é um sólido cristalino.
LIGAÇÃO COVALENTE
LIGAÇÕES METÁLICAS
GEOMETRIA
INTRODUÇÃO
LIGAÇÃO IÔNICA
LIGAÇÃO COVALENTE
LIGAÇÃO IÔNICA
Na última camada do sódio (Na) tem apenas 1 elétron e na ultima camada do cloro (Cl) tem 7 elétrons. Devido a essa instabilidade ocorre a transferência de elétrons.
Com isso, é mais fácil o sódio doar o único elétron da última camada para o sódio, por ser eletropositivo (tende a doar elétrons.
Dessa forma, ambos terão 8 elétrons em sua última camada, tornado estáveis.
Observação: O total de e- cedidos deve ser igual ao total de e- recebidos.
LIGAÇÕES METÁLICAS
GEOMETRIA
INTRODUÇÃO
LIGAÇÃO IÔNICA
LIGAÇÃO COVALENTE
LIGAÇÃO IÔNICA
O cloro (Cl) é mais eletronegativo do que o sódio (Na), por isso que sua carga é negativa (-) e o sódio tem carga positiva (+).
Devido a essa diferença de cargas os dois conseguem se manter unidos em virtude da força de atração eletrostática. Formando o composto Na+Cl- .
LIGAÇÕES METÁLICAS
GEOMETRIA
INTRODUÇÃO
LIGAÇÃO IÔNICA
LIGAÇÃO COVALENTE
ESTRUTURA CRISTALINA DOS 
COMPOSTOS IÔNICOS
A ligação iônica não envolve apenas dois átomos (NaCl), mas é formada por uma quantidade enorme de átomos ligados (vários NaCl), já que íons positivos sempre atraem íons negativos e vise versa.
Os íons, portanto, dispõe-se de forma ordenada, formando o chamado retículo cristalino.
LIGAÇÕES METÁLICAS
GEOMETRIA
INTRODUÇÃO
LIGAÇÃO IÔNICA
LIGAÇÃO COVALENTE
CARACTERÍSTICAS DOS 
COMPOSTOS IÔNICOS
Em condições ambientes, são sólidos, cristalinos, duros e quebradiços.
Apresentam elevados pontos de fusão e de ebulição.
Como sólidos, não conduzem eletricidade, pois os íons se encontram presos ao retículo cristalino.
Quando fundidos (estado líquido) tornam-se bons condutores, já que os íons ficam livres para se moverem.
Em solução aquosa, também são bons condutores, pois a água separa os íons do retículo cristalino.
LIGAÇÕES METÁLICAS
GEOMETRIA
INTRODUÇÃO
LIGAÇÃO IÔNICA
LIGAÇÃO COVALENTE
NOMENCLATURA
FÓRMULA QUÍMICA: 1° cátion 2° ânion. EX:
Nomeie 1° o ânion e depois o cátions.
Ao nomear um composto iônico não usa a palavra “íon”.
Coloca a carga em íons polivalentes.
Os cátions e ânions devem se combinar de forma que suas cargas se neutralizem usando o menor valor inteiro possível.
LIGAÇÕES METÁLICAS
GEOMETRIA
EX: CLORETO DE SÓDIO 
 Na+Cl- ou NaCl
2° cátion
G: 1
Na +
1° ânion
G: 17
Cl -
EX: Mg3​P2
Fosfeto de Magnésio
2° ânion
G: 15
P 3-
1° cátion
G: 2
Mg 2+
INTRODUÇÃO
LIGAÇÃO IÔNICA
LIGAÇÃO COVALENTE
NOMENCLATURA EM ÍONS POLIVALENTES
LIGAÇÕES METÁLICAS
GEOMETRIA
- Íons com carga menor:
Sufixo –oso
- Íons com carga maior:
Sufixo: -ico
Usa o algarismo romano do n° subscrito do ânion.
Ex: PbCl4​
Pb – G14 (carga +4)
Cl – G17 (carga -1x4 = -4)
Cloreto de Chumbo (IV)
INTRODUÇÃO
LIGAÇÃO IÔNICA
LIGAÇÃO COVALENTE
LIGAÇÃO COVALENTE
Tipo de ligação que ocorre quando os átomos envolvidos tendem a compartilhar pares de elétrons.
Cada par eletrônico é constituído por um elétron de cada átomo e pertence simultaneamente aos dois átomos.
Como não ocorrem ganho nem perda de elétrons, formam-se estruturas eletronicamente neutras, de grandeza limitada, denominadas moléculas.
Sua estabilidade vem da atração eletrostática entre os núcleos atômicos carregados positivamente e os elétrons negativamente carregados compartilhados entre eles.
Os outros elétrons não ligantes, são chamados de pares isolados (não estão envolvidos na formação da ligação covalente).
LIGAÇÕES METÁLICAS
GEOMETRIA
INTRODUÇÃO
LIGAÇÃO IÔNICA
LIGAÇÃO COVALENTE
LIGAÇÃO COVALENTE
O Hidrogênio obedece a regra do dueto. 
O H tem apenas 1 elétron, e precisa de mais 1 elétron para se tornar estável (atingindo a configuração do gás nobre Hélio).
Por isso, que o H compartilha o seu único elétron com outro H. Tornando os dois estáveis.
1 s1
1 s1
LIGAÇÕES METÁLICAS
GEOMETRIA
INTRODUÇÃO
LIGAÇÃO IÔNICA
LIGAÇÃO COVALENTE
LIGAÇÕES METÁLICAS
PORQUE O HCl É LIGAÇÃO COVALENTE
E NÃO LIGAÇÃO IÔNICA?
Para atingir estabilidade, o hidrogênio e o cloro necessitam ganharelétrons.
Na ligação iônica os átomos cedem o elétron para o outro, mas no caso do HCl o H não pode ceder seu único elétron para o Cl. E não é favorável para o Cl ceder 1 elétron para o H.
Ambos devem ficar estáveis, por isso que um compartilha 1 elétron com o outro.
GEOMETRIA
INTRODUÇÃO
LIGAÇÃO IÔNICA
LIGAÇÃO METÁLICA
LIGAÇÃO COVALENTE
LIGAÇÃO METÁLICA
É a ligação química que ocorre nos metais e nas ligas metálicas. 
Devido aos metais apresentarem baixa energia de ionização e alta eletropositividade (tendência de doar elétrons), possuem grande facilidade em perder elétrons da sua camada de valência, formando cátions.
Na ligação metálica temos uma quantidade muito grande destes cátions envolvidos por uma quantidade enorme de elétrons livres. Dizemos que os cátions estão envolvidos por um “mar de elétrons” (ou núvem eletrônica).
GEOMETRIA
INTRODUÇÃO
LIGAÇÃO IÔNICA
LIGAÇÃO METÁLICA
LIGAÇÃO COVALENTE
PROPRIEDADES DOS METAIS
Brilho metálico: O brilho será tanto mais intenso quanto mais polido for a superfície metálica.
Densidade elevada: Os metais são geralmente muito denso isso resulta das estruturas compactas devido à grande intensidade da força de união entre átomos e cátions (ligação metálica), o que faz com que, em igualdade de massa com qualquer outro material, os metais ocupem menor volume. 
Pontos de fusão e ebulição elevados: Isso acontece porque a ligação metálica é muito forte. 
Condutividade térmica e elétrica elevadas: Os metais são bons condutores de calor e de eletricidade pelo fato de possuírem elétrons livres. 
Resistência à tração: Os metais resistem às forças de alongamentos de suas superfícies, o que ocorre também como consequência da “força” da ligação metálica. 
Maleabilidade: Propriedade que permite a obtenção de lâminas de metais.
Ductibilidade: Propriedade que permite a obtenção de fios de metais.
GEOMETRIA
INTRODUÇÃO
LIGAÇÃO IÔNICA
LIGAÇÃO METÁLICA
LIGAÇÃO COVALENTE
LIGAS METÁLICAS
Consiste na união de 2 ou mais metais, podendo ainda incluir não-metais, mas sempre com predominância dos elementos metálicos.
GEOMETRIA
LIGAÇÃO IÔNICA
GEOMETRIA
MOLECULAR
Teoria da Repulsão dos Pares Eletrônicos
no Camada de Valência (RPECV) 
Os pares eletrônicos que envolvem um átomo central, por repulsão, se afastam ao máximo uns dos outros.
Os pares eletrônicos se repelem ao máximo para obterem a menor energia interna possível, fazendo com que as moléculas assumam diferentes geometrias.
POLARIDADE
TEORIAS
LIGAÇÃO IÔNICA
GEOMETRIA
MOLECULAR
Geometria molecular
É o arranjo tridimensional dos átomos em uma molécula.
Influencia nas propriedades químicas e físicas (P.F, P.E, densidade e tipos de reações em que a molécula participa).
Os pares de elétrons da camada de valência de um átomo se repelem mutuamente.
A geometria que a molécula adota procura minimizar as repulsões.
POLARIDADE
TEORIAS
LIGAÇÃO IÔNICA
GEOMETRIA MOLECULAR
GEOMETRIA
MOLECULAR
Linear
180°
AB2
Trigonal Planar
120°
AB3
V: Vertical
H: Horizontal
A e B: Átomos
Tetraédrica
109,5°
AB4
Bipiramidal Trigonal
V: 90° e H: 120°
AB5
Octaédrica
90°
AB6
Sem pares isolados.
POLARIDADE
TEORIAS
LIGAÇÃO IÔNICA
GEOMETRIA MOLECULAR
GEOMETRIA
MOLECULAR
Angular
120°
AB2E 
 ou
104,5°
AB2E2 
Piramidal Trigonal
109,5°
AB3E
Em T
180° e 90°
Com pares isolados.
V: Vertical
H: Horizontal
A e B: Átomos
E: Par de elétrons isolados encontrado em A
Os pares isolados exercem uma repulsão maior. 
Linear
180°
AB2E3
POLARIDADE
TEORIAS
LIGAÇÃO IÔNICA
GEOMETRIA MOLECULAR
GEOMETRIA
MOLECULAR
Quadrado Planar
90°
AB4E2
Li
Piramidal Quadrada
AB5E
Com pares isolados.
Gangorra
V: 90° H: 120°
AB4E 
V: Vertical
H: Horizontal
A e B: Átomos
E: Par de elétrons isolados encontrado em A
POLARIDADE
TEORIAS
LIGAÇÃO IÔNICA
GEOMETRIA
MOLECULAR
POLARIDADE
TEORIAS
LIGAÇÃO IÔNICA
POLARIDADE
GEOMETRIA
POLARIDADE
MOMENTO DE DIPOLO:
É uma grandeza vetorial que indica o deslocamento da densidade eletrônica do átomo menos eletronegativo para o átomo mais eletronegativo. 
MOLÉCULAS POLARES:
Moléculas diatômicas formadas por átomos de diferentes elementos (HCl, CO, NO).
MOLÉCULAS APOLARES:
Moléculas diatômicas formadas pelo mesmo elemento (H2, F2, O2).
Não apresentam momento de dipolo (os vetores se igualam).
TEORIAS
LIGAÇÃO IÔNICA
POLARIDADE
GEOMETRIA
POLARIDADE
LIGAÇÃO COVALENTE POLAR ou LIGAÇÃO POLAR:
Ocorre o compartilhamento desigual dos elétrons resultando no aumento da densidade eletrônica no átomo mais eletronegativo e diminuição da densidade no átomo menos eletronegativo. 
Eletronegatividade:
Capacidade de um átomo atrair para si os elétrons em uma ligação química.
TEORIAS
LIGAÇÃO IÔNICA
POLARIDADE
GEOMETRIA
TEORIAS
Teoria da Ligação de Valência (TLV)
Os elétrons em uma molécula ocupam orbitais atômicos dos átomos individuais.
Hibridização.
Teoria dos Orbitais Moleculares (TOM)
Forma orbitais moleculares a partir de orbitais atômicos. 
Associado somente a um átomo.
Orbital molecular ligante (σ): Menor energia e maior estabilidade do que os orbitais atômicos dos quais se formou.
Orbital molecular antiligante (σ *): Maior energia e menor estabilidade que os orbitais atômicos dos quais se formou.
Orbital molecular ligante (π) – Menos estável que o orbital sigma.
Orbital molecular antiligante (π *)
LIGAÇÃO IÔNICA
POLARIDADE
GEOMETRIA
TEORIAS
A – Não há interação entre os átomos.
B – Os átomos estão de aproximando, cada elétron é atraído pelo núcleo do outro átomo. Ao mesmo tempo ocorre a repulsão entre os elétrons e os núcleos dos dois átomos. A atração é mais forte que a repulsão.
C – A energia potencial atinge o valor mínimo, e o sistema atinge a sua maior estabilidade.
D – Tem maior energia potencial, a distância entre os núcleos é menor ocorrendo mais repulsão entre os núcleo e os elétrons dos dois átomos.
H2
Teoria da Ligação de Valência
(TLV)
LIGAÇÃO IÔNICA
POLARIDADE
GEOMETRIA
TEORIAS
HIBRIDIZAÇÃO
Descreve a combinação de orbitais atômicos de um átomo para gerar uma série de orbitais híbridos. 
Usado para explicar a ligação covalente.
Não se aplica a átomos isolados.
É o processo de combinação entre dois orbitais atômicos diferentes.
Requer energia, o sistema recupera essa energia durante a formação de ligações químicas, e ainda sobra uma parte que é liberada.
LIGAÇÃO IÔNICA
POLARIDADE
GEOMETRIA
HIBRIDIZAÇÃO
sp3
C
2s
2s
2p
2p
sp2
Ex: CH4
4 ligações
Tetraédrica
O Carbono no estado fundamental tem apenas 2 elétrons desemparelhados e só poderia fazer 2 ligações. 
(Ex: CH2 – instável)
Excitou o elétrons do orbital 2s para o orbital 2p, agora tem 4 elétrons desemparelhados, podendo formar 4 ligações.
 (Ex: CH4 - estável) 
1 orbital s e 3 orbitais p.
TEORIAS
LIGAÇÃO IÔNICA
POLARIDADE
GEOMETRIA
HIBRIDIZAÇÃO
sp
sp2
Be
2s
2s
2p
2p
sp2
2p vazio
Ex: BeCl2
2 ligações
Linear 
2s
2p
B
2s
2p
sp2
2p vazio
Ex: BF3
3 ligações
Trigonal Plana
TEORIAS
LIGAÇÃO IÔNICA
POLARIDADE
GEOMETRIA
HIBRIDIZAÇÃO
sp3d
sp3d2
SF6
3s
3s
3p
3p
Ex: PCl5
5 ligações
Bipiramidal Trigonal 
3s
3p
3s
3p
Ex: SF6
6 ligações
Octaédrica
3d
3d
3d
3d vazio
3d
3d vazio
S
sp3d2
sp3d
PCl5
P
TEORIAS
LIGAÇÃO IÔNICA
POLARIDADE
GEOMETRIA
HIBRIDIZAÇÃO
TEORIAS
LIGAÇÃO IÔNICA
POLARIDADE
GEOMETRIA
HIBRIDIZAÇÃO
Ligação π (Pi): Ligação covalente formada pelo recobrimento dos orbitais pelas suas extremidades, com a densidade eletrônica concentrada entre os núcleos dos átomos envolvidos na ligação.
Ligação σ (Sigma): Ligação covalente formada pelo recobrimento lateral dos orbitais, com densidade concentrada acima e a baixo do plano que contem os núcleos dos átomos envolvidos na ligação.
TEORIAS
Teoria dos Orbitais Atômicos
(TOM)
LIGAÇÃO IÔNICA
POLARIDADE
GEOMETRIA
TEORIAS
LIGAÇÃO IÔNICA
POLARIDADE
GEOMETRIA
TEORIAS
Ordem de ligação (OL) - Indica a força de uma ligação e a quantidade de Ligaçõesque o átomo faz.
OL = n° de elétrons em OM ligantes – n° de elétrons em OM antiligante
 2
OL = 0 : a ligação é instável e a molécula não pode existe.
OL = 1 : a molécula faz 1 ligação