Ligações QuímicasProfessor Haroldo

1. A regra do dueto e do octeto:Para se estabilizar um elemento precisa possuir sua camadade valência igual à camada de valência do GÁS NOBRE MAISPRÓXIMO (8 e-, com exceção do He que tem 2).

Elemento K L M N O P Q

2He 2

10Ne 2 8

18Ar 2 8 8

36Kr 2 8 18 8

54Xe 2 8 18 18 8

86Rn 2 8 18 32 18 8

2. Estabilidade de Íons:› Íons de metais:

Metais são menos eletronegativos e tendem a perder elétrons.

Ex.:

a) 11Na: 1s2 2s2 2p6 3s1 PERDE 1e-: Na+

b) 20Ca: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 PERDE 2e-: Ca+2

c) 13Al: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 PERDE 3e-: Al+3

Em geral:

Família 1A perde 1e- carga +1

Família 2A perde 2e- carga +2

Família 3A perde 3e- carga +3

› Íons de ametais:

Ametais são mais eletronegativos e tendem a ganhar elétrons.

Ex.:

a) 17Cl: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 GANHA 1e-: Cl-

b) 8O: 1s2 2s2 2p4 GANHA 2e-: O-2

c) 15P: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 GANHA 3e-: P-3

Em geral:

Família 7A ganha 1e- carga -1

Família 6A ganha 2e- carga -2

Família 5A ganha 3e- carga -3

Obs.: a família 4A geralmente não perde nem ganha elétrons, mas oscompartilha.

3. Ligação Iônica:Ocorre entre íons de cargas opostas.

METAL+ ↔ AMETAL-

Essa atração é de natureza elétrica (Coulumbiana):

𝐹 =𝐾.𝑄1. 𝑄2

𝑑2

› Formação das Fórmulas dos Compostos Iônicos:

a) Ligação iônica entre Na e Cl:

Na (1A): tendência de perder 1 elétron.

Cl (7A): tendência de ganhar 1 elétron.

Na+ + Cl- NaCl

b) Ligação iônica entre Mg e Br:

Mg (2A): tendência em perder 2 elétrons.

Br (7A): tendência em ganhar 1 elétron.

Mg+2 + Br- MgBr2

c) Ligação entre Al e O:

Al (3A): tendência de perder 3 elétrons.

O (6A): tendência de ganhar 2 elétrons.

Al+3 O-2 Al2O3

d) Ligação iônica entre Mg e S:

Mg (2A): tendência em perder 2 elétrons.

S (6A): tendência em ganhar 2 elétrons.

Mg+2 + S-2 MgS

Obs.: Sempre que possível, simplifique os índices da fórmula do composto iônico para encontrar a fórmula mínima.

Mg+2 + S-2 Mg2S2 MgS

4. Propriedades dos Compostos Iônicos:

› Formam retículos cristalinos tridimensionais:

› Tem altos pontos de fusão e ebulição por queexigem alta temperatura para separar cátions eânions devido a alta atração entre eles.

› São sólidos em condições ambientes.

› Não conduzem eletricidade no estado sólido porque as cargas positivas e negativas (dos íons) estãose movimentando pouquíssimo no cristal iônico.

› Conduzem muito bem eletricidade no estadolíquido pois as cargas passam a se separar e en-trarem movimento.

› Conduzem muito bem eletricidade no estadoaquoso (dissolvidos em água) por que a água se-para cátions e ânions.

3. Ligação Covalente:Ocorre entre ametais que compartilham elétrons.

› Fórmula Molecular:

Mostra simplesmente quais são os elementospresentes e a quantidade de átomos (atomicidade)de cada elemento na molécula.

Cl2

(Elemento: cloro/Atomicidade: 2)

› Fórmula Eletrônica (ou de Lewis):

Mostra as ligações realizadas pelos átomos, seuselétrons compartilhados e não compartilhados.

› Fórmula Estrutural:

Mostra as ligações realizadas pelos átomos (cadacompartilhamento de 2 elétrons se transforma emum traço) e os elétrons que não são compartilhados(os que sobraram) são escondidos.

› Exceção à regra do octeto:

› Ligação Covalente Coordenada (ou Ligação Dativa):

Existem alguns casos nos quais átomos de oxigênio(na maioria das vezes) não conseguem os doiselétrons para se estabilizar. Nesses exemplos, oátomo que já estiver estável compartilha 2 de seuselétrons que sobraram com o oxigênio.

› Exemplo:

› Observação:

A ligação dativa () não é diferente de uma ligação simples (-). Mesmo que

os elétrons sejam originados de átomos diferentes ou do mesmo átomo as

ligações são iguais em termos de energia. Isso implica que também pode-se

representar uma ligação dativa como um traço comum (O = S – O) uma vez

que não há diferença.

› Propriedades das Moléculas:

A ligação covalente confere propriedades totalmente diferentes

a seus compostos das propriedades dos compostos iônicos.

1. Possuem baixos pontos de fusão e ebulição.

2. Podem ser encontrados nos três estados físicos.

3. Não conduzem eletricidade em nenhum estado (exceto os

ácidos que veremos mais tarde).

4. Não formam cristais, mas se apresentam como moléculas

separadas e discretas.

4. Ligação Metálica:Ocorre entre metais que geram um mar de elétrons que osmantém unidos.

› Propriedades das Ligas Metálicas:

1. Apresentam uma superfície refletora e brilhante.

2. Conduzem eletricidade devido ao mar de elétrons.

3. Conduzem calor devido aos choques entre os cátions vizinhos.

4. Possuem altas densidades devido às elevadas massas atômicas

dos elementos e pequena separação entre os íons.

5. Possuem altos pontos de fusão e ebulição (todos são sólidos em

condições ambientes, com exceção do mercúrio).

6. Resistência à tração (por isso são tão utilizados em cabos).

7. Maleabilidade (capacidade de ser transformado em lâmina, chapa).

8. Ductibilidade (capacidade de ser transformado em fio).

Exercícios de Aplicação:

1. Indique qual a carga do íon mais estável doselementos a seguir:

a) K

b) S

c) Al

d) Br

e) P

f) Ca

2. Indique o tipo de ligação presente emcada composto a seguir (covalente – C,iônica – I e metálica – M):

a) O2 b) NaCl

c) Fe d) H2O

e) C12H22O11 f) Fe2O3

g) Mg h) CaO

i) HCl k) H2SO4

ii) l) O3 m) NaH

3. Indique a fórmula do compostoiônico formado por:

a) Na e Br b) Ca e O

c) Al e N d) Na e O

e) K e P f) Mg e Cl

g) Ca e N h) Al e F

i) Al e S

4. Indique as fórmulas eletrônica eestrutural dos compostos a seguir:

a) O2 b) H2 c) N2

e) H2O f) CO2 g) O3

h) CH4 i) HCN j) H2CO3

k) HNO3 l) H2SO4 m) H3PO4

n) Cl2O7 o) P2O5

5. As figuras abaixo representam, esquematicamente, estruturas dediferentes substâncias, à temperatura ambiente.

Sendo assim, as figuras I, II e III podem representar, respectivamente,

a) cloreto de sódio, dióxido de carbono e ferro.

b) cloreto de sódio, ferro e dióxido de carbono.

c) dióxido de carbono, ferro e cloreto de sódio.

d) ferro, cloreto de sódio e dióxido de carbono.

e) ferro, dióxido de carbono e cloreto de sódio.

6. As propriedades ductilidade,maleabilidade, brilho e condutividadeelétrica caracterizam:

a) cloreto de potássio e alumínio

b) cobre e prata

c) talco e mercúrio

d) grafita e diamante

e) aço e P.V.C.