A LIGAÇÃO COVALENTE COORDENDA E A LIGAÇÃO METÁLICA O gás SO2 é um dos principais agentes poluidores da atmosfera,pois participa de um dos tipos de chuva ácida,fenômeno que causa enormes prejuízos,como danos à vegetação e à vida animal.Acompanhe construção da fórmula eletrônica da molécula SO2: 16S:1s2 2s2 2p6 3s4 (6 elétrons de valência) precisa receber 2 elétrons;vai compartilhar 2 pares. 8 O: 1s2 2s2 2p4 também compartilha 2 pares. Até aqui temos a formação de uma ligação dupla: Observe que esses dois átomos já seguem a regra do octeto.De que forma,então,o segundo átomo de oxigênio será ligado? O átomo de enxofre vai ceder um par de elétrons formando uma ligação covalente com o outro átomo de oxigênio.Uma vez formado esse novo par eletrônico,ele não apresenta nenhuma diferença com uma ligação simples normal. Observe a fórmula eletrônica: Esse tipo de compartilhamento de elétrons foi chamado de ligação covalente coordenada,ou ligação covalente dativa,ou apenas,ligação dativa. Geralmente a ligação dativa é representada por uma seta que “sai” do átomo que cedeu o par eletrônico e aponta para o átomo que recebeu o par eletrônico:

Note que os elétrons desse átomo não participam da ligação.

Ligação dativa

Ligação dupla

Como regra geral,pode-se esperar a formação de uma ligação dativa quando: O átomo central da molécula já estiver seguindo a regra do octeto e possuir um par de elétrons livres; O átomo da ligação necessitar de 2 elétrons para seguir a regra do octeto. A LIGAÇÃO METÁLICA Uma das principais características dos metais é tendência de perder elétrons.Como explicar,então,as ligação entre os átomos de um metal em uma barra de alumínio,por exemplo? Uma das possibilidades de explicação denomina-se modelo do mar de elétrons.De acordo com esse modelo,os átomos do metal perderiam elétrons para satisfazer a regra do octeto.Todos os elétrons perdidos formariam uma nuvem eletrônica que envolveria todos os cátions metálicos como se o conjunto de cátions estivesse mergulhado em um “mar” de elétrons.Essa nuvem de elétrons,relativamente livre,seria a responsável pela condutividade elétrica e pelo brilho característico dos metais. LIGAS METÁLICAS As combinações entre os diferentes metais podem originar s ligas metálicas,nas quis um metal se mistura ao outro de maneira relativamente uniforme.Veja na tabela abaixo exemplos de ligas metálicas comerciais.

O modelo do mar de elétrons.

Cátion do metal

Nuvem de elétrons “livres”, liberados pelos átomos do metal

Nome usual Composição principal (% em

massa) Principais usos

aço inox Fe (73 a 79%),Cr (14 18%),Ni (7 a 9%) e C (0,1 a 1,5%)

Utensílios domésticos e estruturas metálicas

Amálgama odontológico Hg (50%),Ag (35%) e Sn (15%) Obturações Bronze Cu (80%) e Sn (20%) Peças e estruturas Duralumínio Al (95%) e 5% de Cu,Mg,Mn Peças de veículos Latão Cu (70%) e Zn (30%) Parafusos,válvulas Ouro 18 quilates Au (75%) e 25% de Ag e Cu Jóias Ouro branco Au (90%) e Pt (10%) Jóias Níquel-cromo Ni (60%),Cr (15%) e Fe (25%) Fios e peças Solda comum Pb (67%) e Sn (33%) Solda elétrica AS EXCEÇÕES À REGRA DO OCTETO Podemos prever as ligações químicas utilizando a tabela periódica,mas até que ponto essas previsões estarão corretas? O que confirmará ou não essas previsões será o comportamento da substância,ou seja,há um conjunto de propriedades que nos mostra qual é o melhor modelo das ligações em uma substância,se o d ligação iônica,da covalente ou da metálica.O cloreto de berílio (BeCl2),por exemplo,é formado por um metal e um não-metal.Logo,poderia ser um composto iônico,pois os demais cloreto do grupo (MgCl2,CaCl2,SrCl2,BaCl2) são compostos iônicos. Vejamos,porém,o que os experimentos nos informam sobre o cloreto de berílio: Possui temperatura de fusão muito baixa em relação aos demais cloretos do mesmo grupo; Apresenta condutividade elétrica muito baixa na substância fundida. Esses dados apontam para uma substância que não possui íons;portanto,suas ligações não são iônicas.Vamos,então,considerar o modelo de ligações covalentes.Analisando cada um dos elementos do BeCl2,temos: 4Be:1s2 2s2 (2 elétrons de valência) 17Cl:1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 (7 elétrons de valência)

A fórmula eletrônica será a seguinte: Note que o átomo de berílio ficou com apenas 4 elétrons n última camada.Essa é uma das muitas exceções à do octeto.Veja agora outras exceções a essa regra. BCl3 e AlCl3 o boro e o alumínio ficarão com apenas 6 elétrons na última camada. No e NO2 o nitrogênio ficará com apenas 7 elétrons na última camada.

3 elétrons de valência 3 elétrons de valência

5B:1s2 2s2 2p1 BCl3

13Al:1s2 2s2 2p6 3s2 3p1

AlCl3

7N:1s2 2s2 2p3 (5 elétrons no nível de valência)

8 O:1s2 2s2 2p4 (6 elétrons no nível de valência)

Alguns íons metálicos,como Pb2+ ,Bi3+ e a maioria dos íons de metais de transição e transição interna,não seguem a regra do octeto.Veja o exemplo do átomo de níquel: 28Ni:1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d8

Para seguir a regra do octeto,o átomo de níquel deveria perder os 10elétrons dos subníveis 4s2 3s8. Como essa perda envolveria enorme energia,o íon Ni2+,por exemplo,forma-se com a saída de apenas dois elétrons do subnível 4s: Ni2+ : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d8 ( 16 elétrons no terceiro e último nível). A partir de 1962,sob condições especiais,foram obtidos vários compostos sempre instáveis de gases nobres.É claro que nessas substâncias os gases nobres não seguem a regra do octeto.Um dos compostos mais estudados é o hexafluoreto de xenônio,XeF4. Observe que o xenônio está com doze elétrons na última camada. APLIQUE SEU CONHECIMENTO 60.O ozônio tem fórmula estrutural: O O Construa a fórmula eletrônica correspondente. 61.Escreva as fórmulas eletrônicas de : a) BF3; b) NH3. 62.A união entre as moléculas BF3 e NH3 conduz a um composto no qual o nitrogênio cede um par eletrônico para ser compartilhado com o boro: F3B NH3

a) Construa a fórmula eletrônica desse composto.

b) Na molécula BF3,quantos elétrons o átomo de boro apresenta na última camada?

c) No composto F3BNH3,qual o número de elétrons de valência do boro?

O

63) Na molécula de H2SO4,que apresenta a fórmula estrutural: H O S O H Podemos localizar:

a) 2 ligações iônicas. b) 6 ligações covalentes normais. c) 4 ligações covalentes normais e 2 ligações covalentes coordenadas. d) 2 ligações covalentes normais e 4 ligações covalentes coordenadas. e) 6 ligações covalentes coordenadas.

64) (MACKENZIE-SP) Relativamente à fórmula estrutural acima,dados os números atômicos Ca =20,0=8 e S =16, é correto afirmar que:

a) existem somente ligações covalentes normais. b) O oxigênio cede dois elétrons para o cálcio. c) O enxofre recebe dois elétrons do cálcio. d) O cálcio,no estado fundamental,apresenta seis elétrons na camada de valência. e) Existem duas ligações iônicas,duas ligações covalentes normais e duas ligações

dativas (ou covalentes coordenadas). 65) (FUVEST-SP)Ferro (Fe),óxido de ferro (FeO) e polietileno (C2H4)n apresentam, respectivamente,ligações:

a) covalente,iônica e metálica. b) Covalente,metálica e iônica. c) Iônica,covalente e metálica. d) Metálica,covalente e iônica. e) Metálica,iônica e covalente.

O

O

2-

Ca2+

66) A molécula do monóxido de carbono possui a seguinte estrutura: C O Construa a fórmula eletrônica correspondente. 67) Na estrutura da molécula do ácido perclórico. H O Cl O Pode-se observar um número de ligações coordenadas (dativas) igual a:

a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5

68) O átomo de hidrogênio tem configuração 1s1.A respeito do íon H+, responda:

a) Quantos elétrons possuem esse íon? b) Quantos elétrons o íon H+ precisa receber para adquirir configuração semelhante

à do gás nobre hélio (Z= 2)?

69) O cátion amônio, , apresenta a fórmula estrutural a seguir:

H N H Construa a fórmula eletrônica correspondente. 70) O cátion hidroxônio,H3O

+,possui a seguinte estrutura: H O H

O

O

H

H

+

+

Construa a fórmula eletrônica correspondente 71) No bronze,uma liga metálica composta de Cu e Sn,os átomos estão unidos por ligações:

a) Metálicas. b) Iônicas. c) Covalentes normais.

d) Covalentes dativas. e) Iônicas e covalentes.