Ligaes qumicas

Foras que unem tomos formando molculas, agrupamentos de tomos ou slidos inicos.

So de trs tipos:

InicaCovalenteMetlica

Eltrons de valncia so os eltrons que pertencem a camada mais externa do tomo. So aqueles que participam da ligao qumica.

Grupo Conf. Eletrnica no valncia

Regra do Octeto Os tomos dos gases nobres possuem uma

camada de valncia especialmente estvel (ns2np6). Os outros tomos ganham ou perdem eltrons para atingir esta configurao.

Smbolos de Lewis

G.N.Lewis (1916) -> Desenvolveu um mtodo de colocar eltrons em tomos, ons e molculas

O smbolo de Lewis para um tomo consiste no seu smbolo qumico, rodeado por um nmero de

pontos correspondentes ao nmero de eltrons da camada de valncia do tomo

Ligao inica

Na ligao inica, as foras eletrostticas atraem os ons de cargas opostas.

Formao do ction

Formao do nion

Formao do par inico

Processo total a carga do ction

a carga do nion

r a distncia entre ction e nion

Energia Reticular a energia requerida para separar completamente

um composto inico slido em ons no estado gasoso:

MA(s) M+(g) + A-(g)

sendo M um metal e A um ametal.

Energia Reticular

Composto ER(kJ/mol) Ponto de fuso (oC)

Energia ReticularEnergia potencial eltrica do par inico

A energia reticular aumenta com aumento de Q e diminui com o aumento de r

ER (kJ/mol)

Energia Reticular

Ciclo de Born-Harber

total

Ligao covalente A ligao covalente a ligao qumica em que

dois ou mais eltrons so compartilhados por dois tomos

E -> Energia potencialr-> distncia internuclear

H HH H

HH

Comprimento de ligao

Energia de

ligao

(1)(2)(3)

(1) -> Aproximao dos tomos leva a diminuio de energia devido a atrao entre os eltrons da ligao e os ncleos;(2) -> Repulso internuclear comea a ocorrer mas interaes atrativas so mais importantes;(3) -> Distncias internucleares menores levam ao aumento de energia devido a repulso internuclear.

Ligao covalente

Energia de ligao a quantidade de energia que tem que ser fornecida

para separar os tomos.

Comprimento de ligao a distncia internuclear onde a energia mnima.

Valores de energia e comprimento de ligao

Ligao CL (pm) EL (kJ/mol)H-H 75 436C-H 107 414C-C 154 347O-H 96 460C-O 143 351

Estruturas de Lewis de compostos covalentes

Ligao simples F2

H2O

Ligao simples

Ligao dupla CO2

Ligao tripla N2

Excees a regra do octeto

Octeto incompleto

Molculas com no mpar de

Octeto expandido

Ligao covalente Como desenhar estruturas de Lewis?

1opasso: Decidir quais tomos esto ligados entre si;

2opasso: Contar todos os eltrons de valncia dos tomos; se a espcie for um on, adicione 1 para cada carga negativa ou subtraia 1 para cada carga positiva;

3opasso: Colocar 1 par de em cada ligao; 4opasso: Completar os octetos dos tomos ligados

ao tomo central; 5opasso: Colocar os eltrons restantes no tomo

central (aos pares); 6opasso: Se o tomo central ainda no atingir o

octeto, formar ligaes mltiplas.

Ordem de ligao (OL)

o nmero de ligaes covalentes que existem entre um par de tomos.

C C

H

H

H

H

H

H C CH

H H

HC CH H

OL CC=1 OL CC=2 OL CC=3

Quando a ordem de ligao aumenta:

H aumento de densidade eletrnica no espao internuclear, aumentando as atraes ncleo-eltrons, o que une ainda mais os tomos;

Assim o comprimento de ligao (CL) diminui com o aumento da ordem de ligao (OL):

OL CL

Quando a ordem de ligao aumenta:

Torna-se mais difcil de se separar os tomos da ligao;

Assim o aumento da ordem de ligao (OL) leva ao aumento da energia de ligao (EL):

OL EL

Ressonncia

A estrutura de ressonncia (ou forma cannica) uma das duas ou mais estruturas de Lewis para

uma nica molcula que no pode ser representada acuradamente por uma nica

estrutura.

OLOO = (3 ligaes)/(2 estruturas) = 1,5

Estruturas de ressonncia para o CO32-

OLCO = ?

Hbridos de ressonncia

O N Oo o

-1

N

O

O O

-1

Eletronegatividade

a habilidade de um tomo em atrair para si os eltrons em uma ligao qumica

Aumento de eletronegatividade

Aum

ento

de

elet

rone

gativ

idad

e

Linus Pauling -> Escala de eletronegatividades Observou que quando tomos de diferentes

eletronegatividades so combinados sua ligao mais forte que o esperado;

Esta diferena da fora de ligao atribuda atrao entre as cargas parciais presentes no dipolo da ligao.

H F Momento de dipolo,

=.CLCL -> comprimento de ligao

Diferena de eletronegatividade

% C

art

er i

nico

Diferena Tipo de ligao de eletronegatividade

0 Covalente0< e 2 Inica

Geometria dos pares eletrnicos

tetradrica

trigonalbipiramidal

Octadrica

Mtodo da repulso dos pares eletrnicos da camada de valncia

Um arranjo geomtrico de ligantes ao redor do tomo central determinado somente pelas

repulses entre os pares eletrnicos da camada de valncia do tomo central

Os pares de eltrons assumem posies de forma que as repulses

entre eles sejam mnimas

Geometria molecular

C OO

BeCl Cl

Geometria molecular

B

Cl

Cl Cl

C

H

H HH

tetradrica

trigonalbipiramidal

P

Cl

ClCl

Cl Cl

Octadrica

S

F

F

F FF F