LIGAÇÕES QUÍMICAS
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fcapitelli -
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LIGAES QUMICAS (parte I)Tipos gerais: 1. Ligao inica: transferncia de eltrons entre tomos, que permanecem unidos por foras eletrostticas entre os ons de cargas opostas. 2. Ligao covalente: compartilhamento de eltrons entre tomos. 3. Ligao metlica: vrios tomos ligados entre si, os eltrons ligantes esto livres e movimentam-se pela estrutura tridimensional do metal.
Representao de Lewis- eltrons de valncia - smbolo de Lewis: os eltrons so colocados nos quatro lados ao redor do smbolo do elemento**
Regra do OctetoGases nobres apresentam elevada estabilidade: 8 eltrons no nvel de valncia (exceto He) subnveis s e p completos
Os elementos representativos da Tabela Peridica tendem a ganhar, perder ou compartilhar eltrons para atingir a configurao do gs nobre mais prximo.
1. Ligao Inica:NaCl sal inico, formado por ons Na+ e Cl-
reao entre o sdio e o cloro:
Na(s) + Cl2(g) NaCl(s)
Hf = - 410,9 kJ/mol
Reao exotrmica: maior estabilidade do NaCl em relao aos seus elementos formadores Na+ tem a configurao eletrnica do Ne Cl- tem a configurao do Ar O sal formado apresenta estrutura regular estvel** cada on Na+ circundado por 6 ons Cl cada on Cl circundado por seis ons Na+
Energia na formao de Ligao InicaEntalpia de formao = a energia envolvida na formao de uma substncia a partir de substncias elementares (Hf) Hf substncias inicas = liberao de energia (Hf < 0) Etapas de formao: 1 ionizao do tomo metlico (endotrmico) + Na(g) Na (g) I1 = 496 kJ/mol 2 formao do nion do no-metal: geralmente exotrmico Cl(g) + e Cl (g) E = Ea = - 349 kJ/mol 3 formao da ligao inica: Na(g) + Cl(g) NaCl (s) E = 496 + (- 349) = +147 kJ/mol (endo)?? A estabilidade de compostos inicos ocorre em virtude da atrao entre ons de cargas opostas, que leva formao do arranjo regular estvel (rede)** Energia de rede: a energia necessria para separar completamente um mol de um composto slido inico em seus ons gasosos. NaCl(s) Na+(g) + Cl-(g) Hrede = +788 kJ/mol A formao de uma rede cristalina a partir dos ons na fase gasosa exotrmica: Na+(g) + Cl-(g) NaCl(s) H = -788 kJ/mol A energia liberada pela aproximao das cargas opostas sobrepe a energia de ionizao Energia de rede: depende das cargas e tamanhos dos ons
Q1Q2 El = d
k = 8,99 x 109 J m/C2 Q1 , Q2 = cargas d = distncia
Ciclo de Born-Haber:A energia de rede pode ser calculada atravs de valores experimentais envolvidos nas suas etapas de formao. Ciclo termoqumico Considera duas rotas: direta e indireta (5 etapas) Rota direta: Na(s) + Cl2(g) Rota indireta: 1. vaporizao do metal: Na(s) Na(g) Hf = 107,8 kJ/mol Cl(g) Hf = 120 kJ I1 = 496 kJ-
NaCl(s)
Hf = - 411 kJ/mol
2. formao de tomos de cloro: Cl2(g) 3. ionizao de Na(g): Na(g) Na+(g) 4. adio de eltron ao Cl(g): Cl(g)
Cl (g) H = Ea = -349kJ
5. combinao dos ons gasosos e formao de NaCl slido: Na+(g) + Cl-(g) NaCl(s) (H = -Hrede) A variao total de energia nos processos direto e indireto pode ser igualada:Hf [NaCl(s)] = Hf[Na(g)] + Hf[Cl(g)] + I1 (Na) + Ea (Cl) -Hrede
Para determinar a energia de rede (Hrede):Hrede = Hf[Na(g)] + Hf[Cl(g)] + I1 (Na) + Ea (Cl) - Hf [NaCl(s)]
O arranjo tridimensional rgido dos ons e as foras de atrao eletrostticas conferem propriedades fsicas aos compostos inicos: - elevado ponto de fuso - condutividade eltrica - aspecto cristalino - quebradios
ons de elementos representativos:ionizao do sdio: Na: 1s2 2s2 2p6 3s1 = [Ne] 3s1 Na+: [Ne] Energia de rede aumenta com a carga, mas a I2 ser maior Vlido para todos os elementos 1A As configuraes eletrnicas podem prever a formao de on estvel: Mg: [Ne]3s2 Mg+: [Ne]3s1 no estvel 2+ Mg : [Ne] estvel Adio de eltrons a no-metais: favorecido at a estabilidade Cl: [Ne]3s23p5 Cl : [Ne]3s23p6 = [Ar] estvel Grupos 1A, 2A, 3A cargas 1+, 2+, 3+ Grupos 5A, 6A, 7A cargas 3-, 2-, 1Grupo 4A C, Si, Ge = muito raro em ligaes inicas Sn, Pb: formam Sn2+, Pb2+ = carter metlico
ons de metais de transio: As energias de rede compensam a perda de at trs eltrons. os eltrons so removidos em ordem decrescente de n Ex.: Fe: [Ar] 3d6 4s2; Fe2+: [Ar] 3d6; Fe3+: [Ar] 3d5 Geralmente no formam ons com configurao de gs nobre: Ex.: Ag: [Kr] 4d10 5s1 Au: [Xe]4f14 5d10 6s1 Cu: [Ar] 3d10 4s1 Ag+: [Kr] 4d10 Au+: [Xe]4f14 5d10 Cu+: [Ar] 3d10
ons poliatmicos: so formados quando h uma carga global em um composto contendo ligaes covalentes. Ex.: SO42-, NO3NOMENCLATURA DE COMPOSTOS INORGNICOS
Nomeclatura de composto inorgnicos