Ligações químicas

LIGAÇÕES QUÍMICAS

Regra do Octeto, Tipos de Ligações, Tipos de Substâncias

“Duzentos e cinquenta milhões de átomos de hidrogênio postos lado a lado ocupariam cerca de uma polegada de comprimento. Se um átomo fosse inflado até atingir o tamanho do estádio

Superdome em New Orleans, o núcleo (composto de prótons e nêutrons) seria uma pérola no centro da estrutura, com os elétrons orbitando a milhares de quilômetros por segundo no

perímetro externo do estádio.

O núcleo é extremamente pesado, com 99,95% do peso total do átomo, e a massa de um próton corresponde a aproximadamente 1836 vezes a massa de um elétron. Ou seja, essas cargas

elétricas pesam alguma coisa! Contudo, as “partes” ou partículas subatômicas que compõem cada átomo e cada elemento (hidrogênio, oxigênio, ouro, prata, alumínio, urânio e todos os

demais elementos químicos) não têm cor, sabor, odor nem textura. As partículas subatômicas não são duras, macias, foscas ou brilhantes, embora os 92 elementos que ocorrem na natureza

componham tudo o que existe na Terra – oceanos, rochas, ar, plantas e animais, inclusive nós. A firmeza e outras características desses objetos corriqueiros compostos desse “material” resultam

do inter-relacionamento de forças elétricas nas partículas subatômicas e entre elas.

A matéria em sua forma mais fundamental consiste tão somente nessas cargas elétricas. Essa substância feita de “nada” que resulta quando cargas elétricas se combinam para formar átomos e quando átomos se combinam para formar elementos e moléculas poderia ser

considerada a maior ilusão que existe – só que ela é real”.

Texto retirado do livro “As sete maiores descobertas científicas da história” de David Eliot Brody e Arnold R. Brody

Thais Eastwood Vaine www.cienciando.com

Todas as substâncias que existem

são formadas pela combinação entre átomos de elementos

químicos iguais ou diferentes.


Ao observamos a estrutura de um átomo percebemos que:


É mais fácil haver interação entre núcleos de átomos

diferentes?

É mais fácil haver interação entre as eletrosferas de átomos

diferentes?

Como a eletrosfera é a parte mais externa de

um átomo e o núcleo é

muito pequeno, é a eletrosfera que atua na combinação dos

átomos.


Entre as milhares de substâncias conhecidas, existem apenas 6 que são formadas a partir de átomos

não combinados:


Hélio Neônio Argônio

Criptônio Xenônio Radônio

Grupo dos Gases Nobres

Até hoje não foi descoberta nenhuma substância natural que contenha esses

átomos combinados entre si ou com outros elementos.


He Ne Ar

Kr Xe Rn

Mas o que os Gases Nobres tem

em comum?



NÍVEIS ELETRÔNICOS

He K = 2

Ne K = 2 L = 8

Ar K = 2 L = 8 M = 8

Kr K =2 L = 8 M = 18 N = 8

Xe K = 2 L = 8 M = 18 N = 18 O = 8

Rn K = 2 L = 8 M = 18 N = 32 O = 18 P = 8

Todos possuem

2 elétrons na camada K ou

8 elétrons na última camada


Regra do Octeto

Os átomos tendem a ganhar,

perder ou compartilhar elétrons no último nível de energia até

completarem 8 (ou 2 na camada

K), atingindo estabilidade.


Ligação Iônica

O átomo doa ou recebe elétrons.


Ligação Iônica

Ocorre entre íons de carga contrária.

Cátion e Ânion


Ligação Iônica

Geralmente entre Metais e Não-Metais


1 a 3 elétrons na última camada

PERDEM

5 a 7 elétrons na última camada

GANHAM

Se na Ligação Iônica um átomo

doa elétrons e o outro recebe, por que eles continuam juntos?


Na Ligação Iônica os átomos se

juntam por atração eletrostática.


Quando um átomo perde elétrons, fica positivo.

O átomo que recebe os elétrons, fica negativo.

Então, como cargas opostas se

atraem, os dois átomos se unem

formando a ligação iônica. Thais Eastwood Vaine www.cienciando.com

Valência: capacidade de um átomo ganhar ou perder

elétrons.



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Exercícios 1. Consulte na tabela periódica os números

atômicos dos seguintes elementos e responda qual será a carga que seus

átomos terão ao se transformarem em íons e estabelecerem uma ligação iônica?

a) K b) Br c) Ca d) Cl e) Na f) S g) Mg h) O


Fonte: Canto, Eduardo Leite do. Ciências Naturais: aprendendo com o cotidiano. 3. ed. São Paulo: Moderna, 2009.

Exercícios 2. Os pares de elementos representados abaixo por seus símbolos unem-se por ligação iônica. Usando as respostas do

exercício anterior, preveja, em cada caso, a fórmula do composto formado:

a) K e Br b) Ca e Cl c) Na e S d) Mg e O



Exercícios 3. Escreva a fórmula do composto no

qual há íons:

a) Li+ e F- b) Ba2+ e Cl- c) Al3+ e S2- d)Sr2+ e O2-



Ligação Covalente

Os átomos compartilham

elétrons.


Ligação Covalente

Ocorre entre: Não-Metais e Não-Metais Hidrogênio e Não-Metais Hidrogênio e Hidrogênio


Ligação Covalente

Cada par de elétrons compartilhado é considerado uma

ligação covalente.



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Exercícios 1. Consulte na tabela periódica os números atômicos dos elementos

abaixo e responda quantas ligações covalentes cada um deles deve

estabelecer? a) F b) Cl c) Br d) O e) S

f) N g) P h) C i) H j) Ar



Exercícios 2. Usando esquemas de

compartilhamento de elétrons, represente as moléculas das substâncias, cujas fórmulas

moleculares aparecem abaixo: a) Br2 b) HCl

c) H2S d) NH3



Exercícios 3. Represente a fórmula estrutural das moléculas da questão anterior.



Exercícios 4. Abaixo está representada a fórmula

estrutural do ácido acético, substância que dá odor e sabor ao vinagre.



a) O que significa cada traço presente nessa fórmula estrutural? b) Qual é a fórmula molecular do ácido acético?

Ligação Metálica

Ocorre entre metais.

Metais têm a tendência de DOAR elétrons.


Ligação Metálica

É um aglomerado de átomos neutros e cátions mergulhados

numa “nuvem” de elétrons livres.

Essa “nuvem” funciona como uma liga metálica, que mantém os átomos

unidos. Thais Eastwood Vaine www.cienciando.com


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Ligação Metálica

As substâncias metálicas são úteis ao ser humano, como algumas ligas:

Bronze: Cobre + Estanho


Ligação Metálica


Aço inox: Ferro + Carbono + Cromo + Níquel


Ligação Metálica


Aço: Ferro + Carbono


Ligação Metálica

A representação da substância é feita pelo símbolo do elemento:

Fe, Cu, Na, Ag, etc.


Tipos de substâncias

Iônicas Moleculares

Metálicas


Substâncias Iônicas

Tem átomos de metal e não-metal Formadas por íons unidos por

ligação iônica Possuem altos PF e PE

(ligações fortes)



Substâncias Iônicas

Substâncias Moleculares

Formadas por um ou mais metais Formadas por moléculas, nas quais

os átomos se unem através de ligações covalentes

Baixos PF e PE


Substâncias Moleculares


Substâncias Metálicas

Formadas por átomos de metais unidos através de ligações

metálicas Sólidos à temperatura ambiente

(exceto o Hg)


Substâncias Metálicas


Exercícios 1. Consultando a tabela periódica, decida

se as substâncias representadas abaixo são iônicas, moleculares ou metálicas:

a) Na2O b) Fe c) Zn d) CO2 e) CH4 f) KCl g) SCl2 h) CaF2



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