Aula 02

Revisão - Ligações químicas

Profa. Keli Vanessa Salvador Damin

Keli.salvador@ifsc.edu.br

Versão 2015/1

Revisão - Aula anterior

Cerâmicos

Metálicos Poliméricos

Compósitos

Materiais Avançados

Revisão: Átomos

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 É uma unidade básica de matéria.

O átomo determina se o material é aço, plástico, madeira ou ar. Estabelece a maneira como cada material se comporta na natureza e também como ele “funciona” diante dos processos de fabricação e da utilização do dia-a-dia.

A estrutura geral do átomo é que, no final, diferencia um material do outro. Sabendo isso, é possível prever o que vai acontecer quando um material é aquecido, resfriado, dobrado, esticado, torcido, lixado, cortado.

Átomos

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Os átomos são formados de várias partículas e aquelas que mais nos interessam são os prótons, os elétrons e os neutros.

A teoria diz que no átomo existe um núcleo formado pelos prótons e pelos neutros.

Tudo o que existe é composto de átomos.

Átomos

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Por convenção:

Prótons são partículas com cargas positivas.Neutros são partículas estáveis que têm pouca influência sobre

as propriedades físicas e químicas mais comuns dos elementos.Elétrons, carregados negativamente, giram em órbitas em

volta desse núcleo.

LIGAÇÕES QUÍMICAS Conceito Geral: Combinação entre átomos, moléculas e íons onde cada espécie química procura uma maior estabilidade química.

Menos estáveis

Mais estáveis

Átomos isolados

Átomos ligados

Ene

rgia

DefiniçõesEstabilidade química: ocorre quando os átomos tem os seus orbitais da camada de valência preenchidos. Para isso pode haver perda ou ganho de elétrons.

Camada de Valência: é a última camada do átomo.

A camada de valência fica completa quando ela tem 2 ou 8 elétons.

1 elétron Camada incompleta

7 elétrons Camada incompleta

8 elétrons Camada completa

Mas como eu vou saber quantos elétrons tem na camada de valencia em cada material?.

TIPOS DE LIGAÇÃO

IÔNICA Cerâmicos

COVALENTE: Polímeros

- Simples

- Dativa ou Coordenada

METÁLICA Metais

LIGAÇÃO IÔNICA

A ligação ocorre entre um metal com: - Hidrogênio

- Semimetal

- Ametal

- Radical salino (SO4-2)

*Ligação direcional*

LIGAÇÃO IÔNICA Definição: elétrons são transferidos de um átomo para outro dando origem a íons de cargas contrárias que se atraem.

Exemplo: formação do cloreto de sódio – NaCl.

Na (Z = 11) 1s2) 2s2, 2p6) 3s1

Cl ( Z = 17) 1s2) 2s2, 2p6) 3s2, 3p5

Na+ Cl- Na Cl

Ligação Iônica Configuração dos Átomos:

Na Cl

Ligação Iônica Transferência do elétron:

Na Cl

Ligação Iônica Formação dos íons:

Na+ Cl-

Ligação Iônica Atração Eletrostática:

Na+ Cl-

Ligação Iônica Atração Eletrostática:

Na+ Cl-

Características dos Compostos Iônicos

Sólidos a temperatura ambiente.

Ponto de Fusão e Ebulição muito elevados.

Conduzem corrente elétrica fundidos ou em solução aquosa.

Ligações desse tipo têm força menor que as ligações covalentes.

LIGAÇÃO COVALENTE

Definição: Ocorre através do compartilhamento de um par de elétrons entre átomos que possuem pequena ou nenhuma diferença de eletronegatividade.

Tipos de Ligações Covalentes:

- Covalente Simples.

- Covalente Dativa.

*Ligação direcional*

Ligação Covalente Simples ou Normal

Definição: o par eletrônico compartilhado é formado por um elétron de cada átomo ligante.

Exemplo: formação do cloro – Cl2.

Cl ( Z = 17) 1s2) 2s2, 2p6) 3s2, 3p5

Cl Cl Cl2 ou Cl - Cl

Fórmula de Lewis Molecular Estrutural

Ligação Covalente Simples ou Normal

Configuração dos Átomos:

Ligação Covalente Simples ou Normal

Atração Quântica:

Ligação Covalente Simples ou Normal

Atração Quântica:

Exemplos de Ligações Covalentes Simples

O2 ou O = O O O

N2 ou N N N N

O HH H2O ou H - O - H

Cl H HCl ou H - CL

Ligação Covalente Dativa ou Coordenada

Definição: Na ligação covalente dativa, um átomo que já está estável compartilha um par de elétrons com outro átomo que ainda está instável.

Exemplo:

LIGAÇÃO METÁLICA É a ligação entre metais e metais.

Formam as chamadas ligas metálicas que são cada vez mais importantes para o nosso dia-a-dia.

No estado sólido, os metais se agrupam de forma geometricamente ordenados formando um retículo cristalino.

Retículo Cristalino

LIGAÇÃO METÁLICA Definição: ligações entre átomos de metais que formam retículos cristalinos de cátions fixos unidos por uma nuvem de elétrons livres da camada de valência.

*Ligação não-direcional*

Características dos Metais

Sólidos a temperatura ambiente, exceção do Hg (líquido).

Apresentam brilho metálico, fundidos perdem o brilho, exceção para o Mg e Al.

Densidade superior a da água, exceção para os alcalinos. Menor Li = 0,53 g/mL, maior Os = 22,5g/mL.

PF muito variável, menor Cs = 28,5°C, maior W = 3382°C.

Bons condutores de eletricidade e calor. Ag maior condutividade elétrica, seguida do Al, Au, e Cu.

Maleabilidade e ductibilidade.

Ligas Metálicas Definição: As ligas metálicas são a união de dois ou mais metais. Não-metais também podem estar presentes. Exemplos:

- Ligas ferrosas para a construção civil (Fe, C)

- Aços inoxidáveis (Fe, Cr, Ni)

- Liga de ouro de joalharia (Au, Ag e Cu)

- Bronze (Cu e Sn)

- Latão (Cu e Zn)

Resumo

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