Ciências da Natureza e suas
Tecnologias - Química
Ensino Fundamental, 9°ano
Ligação iônica
Professor: Bismarck
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
O açúcar utilizado em casa é a
sacarose (C12H22O11)
O sal de cozinha é o
cloreto de sódio (NaCl).
A água oxigenada comercial é peróxido
de hidrogênio (H2O2) aquoso.
O troféu de campeão da Copa do
Mundo FIFA é feita com ouro (Au)!
Seus átomos se unem
por ligações covalentes!
Seus átomos se unem
por ligações covalentes!
Seus átomos se unem
por ligações metálicas!
Seus átomos se unem
por ligações iônicas!
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Alex
Khimich
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Ondřej
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❑Toda substância existente na
Terra é formada pela combinação
de elementos químicos, exceto os
gases nobres (raros);
✓os gases nobres estão na coluna
18 (Grupo 8A) da Tabela Periódica.
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Teoria do Octeto
18 Ar = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
36Kr = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6
54Xe = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6
86Rn = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6
10Ne = 1s2 2s2 2p6
2He = 1s2 Camada de Valência (camada K) com 2 elétrons.
Camada de Valência com 8
elétrons nos demais gases nobres.
Estudando-se as estruturas eletrônicas dos gases nobres, percebe-se:
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Teoria do Octeto
❑ Percebemos que todos os gases do grupo 18 da tabela
periódica (exceto o hélio) possuem oito elétrons em sua
última camada;
❖ como esses gases pareciam não formar ligação com outros
elementos, foram chamados de gases nobres pelos cientistas;
❖ estudando os demais elementos, os cientistas perceberam
que, ao formarem ligações, eles também adquiriam oito
elétrons em sua última camada;
➢ assim, uma condição para um átomo possuir estabilidade é
ele adquirir oito elétrons na última camada:
é a Teoria do Octeto!
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Teoria do Octeto
❑ Um átomo, para adquirir estabilidade, deverá possuir camada fechada,
isto é, estar com oito elétrons em sua última camada (ou dois elétrons na
camada K, desde que esta seja a camada de valência).
11Na = 1s2 2s2 2p6 3s1
11Na+ = 1s2 2s2 2p6
K = 2; L = 8; M = 1 Perde 1 elétron para
adquirir o octeto.
❑Família 1 A (Grupo 1):
K = 2; L = 8
12Mg = 1s2 2s2 2p6 3s2
12Mg2+ = 1s2 2s2 2p6
K = 2; L = 8; M = 2 Perde 2 elétrons para
adquirir o octeto.
❑Família 2 A (Grupo 2):
K = 2; L = 8
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Ligações Iônicas
13Al = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1
13Al3+ = 1s2 2s2 2p6
K = 2; L = 8; M = 3 Perde 3 elétrons para
adquirir o octeto.
❑Família 3 A (Grupo 3):
K = 2; L = 8
7N = 1s2 2s2 2p3
7N– 3 = 1s2 2s2 2p6
K = 2; L = 5 Ganha 3 elétrons para
adquirir o octeto.
❑Família 5 A (Grupo 15):
K = 2; L = 8
8O= 1s2 2s2 2p4
8O2 – = 1s2 2s2 2p6
K = 2; L = 6 Ganha 2 elétrons para
adquirir o octeto.
❑Família 6 A (Grupo 16):
K = 2; L = 8
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Ligações Iônicas
9F= 1s2 2s2 2p5
9F–= 1s2 2s2 2p6
K = 2; L = 7 Ganha 1 elétron para
adquirir o octeto.
❑Família 7 A (Grupo 17):
K = 2; L = 8
Na natureza, as substâncias buscam um estado
energético mais estável, ou seja, de menor energia!
Configuração de camada fechada:
Esta regra só é válida para os elementos representativos.
ns2 np6
Energia
Distância entre os átomos
Menor estabilidade
Maior estabilidade
Imagem do Autor
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Ligações Iônicas
1 A 2 A 3 A 4 A 5 A 6 A 7 A
Metais Ametais
Perdem elétrons Ganham elétrons
Apenas compartilham elétrons.
Tendem a formar
ligações covalentes.
Os átomos se unem a
partir da transferência
de elétrons!
Um átomo GANHA e o
outro PERDE elétrons
para obter o octeto!
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Ligações Iônicas
❑são as ligações que ocorrem a partir
da transferência de elétrons de um
METAL para um AMETAL;
• o METAL perderá elétrons e tornar-se-á um
CÁTION;
• o AMETAL ganhará os elétrons cedidos e
tornar-se-á um ÂNION.
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Ligações Iônicas
Representação de Lewis
Cl
Cl
Na Na
1 elétron na camada
de valência.
+
–
7 elétrons na camada
de valência.
O elétron é transferido:
1A 7A
+ +
Formação do Cloreto de Sódio (NaCl)
Retículo cristalino do NaCl.
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Ligações Iônicas
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:Benjah-bmm27/Public
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Gilbert Newton Lewis (1875 — 1946)
• foi um químico norte-americano;
• estudou na Universidade de Harvard;
• de 1907 a 1912, foi professor de Físico-química no Instituto
de Tecnologia de Massachusetts;
• em 1912, mudou-se para a Universidade da Califórnia, onde
foi professor de Química e reitor até a sua morte;
• propôs o nome "fóton" para o quantum da radiação luminosa
em 1926;
• introduziu o desenho da camada de valência nos respectivos
átomos, sendo esse novo conceito de fundamental
importância na ligação iônica, o que acabou por facilitar a
visualização da troca de elétrons entre os íons.
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Fique atento!
• A ligação iônica é também chamada de
ligação eletrovalente ou heteropolar;
• nas ligações iônicas, as substâncias são
neutras, pois as cargas anulam-se:
Cl
Cl
Mg Mg
2+
–
2A 7A
+ +
Cl
7A
+
MgCl2
Eletricamente neutro!
2
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
y –
x+
Fórmula Geral de um Composto Iônico
C A
C A
Cátion Ânion
C A
Fórmula Iônica:
A fórmula iônica representa a
menor proporção no retículo
cristalino!
Perdem elétrons Ganham elétrons
Átomos neutros
Será o índice
do ânion
y x
Será o índice
do cátion
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Características dos compostos iônicos
❑ não conduzem corrente elétrica no estado sólido;
✓ os íons, ao se ligarem, neutralizam suas cargas e impedem que a
corrente elétrica flua;
❑ conduzem corrente quando fundidos ou em solução aquosa;
✓ ao acontecer o processo de fusão ou solvatação (com a adição da
água), os íons separam-se, permitindo a passagem da corrente
elétrica;
❑ são sólidos à temperatura ambiente;
✓ por causa da força de atração entre os cátions e os ânions;
❑ possuem altos pontos de fusão e de ebulição;
✓ para romper as ligações iônicas, é necessário adicionar muita
energia. Por isso, os pontos de fusão e de ebulição são altos.
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Fique Atento!
✓ as substâncias iônicas são duras, mas quebradiças quando
submetidas a impactos;
✓ como a ligação iônica envolve a formação de íons de cargas
opostas, as propriedades das substâncias iônicas dependem
dessa atração dos cátions pelos ânions;
✓ a separação dos compostos iônicos em seus íons constituintes
recebe o nome de dissociação iônica;
✓ para ocorrer a dissociação iônica, adiciona-se água
geralmente (é a solvatação);
✓ em solução aquosa, os compostos iônicos passam a conduzir a
corrente elétrica.
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Condução de corrente elétrica
• Para verificar a condução da corrente elétrica,
assista a alguns experimentos em:
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Solvatação do Sal de Cozinha
Solvatação do NaCl
➢a parte negativa (-) da água fica voltada
para o cátion (Na+);
➢e a positiva (+) volta-se para o ânion (Cl-);
✓a disposição do retículo cristalino do NaCl é
cúbica;
✓cada cátion (Na+) está rodeado por 6 ânions
(Cl-) e vice-versa.
Os íons fora do plano foram ocultados
para simplificar a visualização!
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Cl
-
Cl
-
-Cl
-Cl
Cl-
Cl-
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:Eyal
Bairey/Public
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Imagem
:Taxman/Public
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Nomenclatura de Compostos Iônicos
❑para representar a fórmula de um composto
iônico, inicialmente escrevemos o cátion e
depois, o ânion;
❑para nomear os compostos iônicos,
procedemos de forma inversa:
NOME DO CÁTION + DE + NOME DO ÂNION
CyAx
Cx+Ay-
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Tabela dos Cátions
Cátion Nome Carga
Família 1 A Lítio, sódio, potássio, rubídio +1
Ag+ Prata +1
NH4
+ Amônio +1
Família 2 A Berílio, magnésio, cálcio, estrôncio, bário +2
Zn+2 Zinco +2
Cu+2 Cobre +2
Fe+2 Ferro II +2
Fe+3 Ferro III +3
Al+3 Alumínio +3
Ni+3 Níquel +3
Sn+4 Estanho +4
Pt+4 Platina +4
Fique Atento!
A maioria dos elementos
da tabela periódica são
metais de transição e,
como tais, possuem
carga elétrica variável!
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Ligações Iônicas
Tabela dos Ânions
Ânion Nome Carga
Cl- Cloreto -1
Br- Brometo -1
I- Iodeto -1
F- Fluoreto -1
ClO- Hipoclorito -1
IO3
- Iodato -1
NO3
- Nitrato -1
CN- Cianeto -1
OH- Hidróxido -1
S-2 Sulfeto -2
SO4
2- Sulfato -2
O-2 Óxido -2
PO4
3- Fosfato -3
N-3 Nitreto -3
Para visualizar mais cátions e ânions,
recomenda-se visitar:
http://omestre.awardspace.com/images/
tabelas/ions.pdf , acesso em 07/07/2012.
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Exercícios sobre Nomenclatura
❑Consultando a tabela de cátions e ânions, qual o
nome e as fórmulas das substâncias formadas entre:
a) Cálcio (Ca) e Flúor (F)
✓ Ca está na família 2A, portanto perde 2 elétrons;
✓ F está na família 7A e ganha 1 elétron para completar o
octeto.
Ca2+
F-1 CaF2
Invertendo as cargas
para obter os índices
Cálcio Fluoreto
ÂNION + de + CÁTION
Fluoreto de Cálcio
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Exercícios sobre Nomenclatura
b) O cátion Na+ e o ânion ClO-:
c) O cátion Fe+3 e o ânion SO4
2-:
Na+
ClO- NaClO
Invertendo as cargas
para obter os índices
Sódio Hipoclorito Hipoclorito de Sódio
Fe3+ SO4
2- Fe2(SO4)3
Invertendo as cargas
para obter os índices
Ferro III Sulfato Sulfato de Ferro III
Sulfato Férrico
ÂNION + de + CÁTION
que é o produto ativo
da água sanitária!
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Ligações Iônicas
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Termos
2.5
Genérica
Aplicação no vestibular 1
❑(FAEE-GO) Um elemento X, cujo número atômico é
12, combina-se com um elemento Y, situado na
família 5A da tabela periódica, e resulta num
composto iônico cuja fórmula provável será:
a) XY.
b) XY2.
c) X2Y.
d) X2Y3.
e) X3Y2.
➢X possui distribuição:
▪12X = 1s2 2s2 2p6 3s2
✓portanto, perderá 2 elétrons para adquirir o octeto;
✓como Y é um elemento da 5A, deverá ganhar 3
elétrons para ficar com 8 elétrons na última camada:
X2+
Y-3 X3Y2
Invertendo as cargas
para obter os índices
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
• (Covest) Um metal (M) do grupo 2A forma
um óxido. A fórmula química deste óxido é do
tipo:
a) M2O.
b) MO.
c) MO2.
d) M2O2.
e) M2O3.
Aplicação no vestibular 2
✓sabemos que o óxido é o ânion;
✓o metal do grupo 2A perde 2 elétrons e torna-se
o cátion:
M2+
O-2 M2O2
Invertendo as cargas
para obter os índices
✓como a fórmula iônica representa a mínima
proporção entre átomos no retículo cristalino, sempre
que for possível devem-se simplificar os índices na
fórmula final.
MO
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Ligações Iônicas
A Importância do Sal na Sociedade
• o sal (cloreto de sódio, NaCl) era, até o início
do século XX, um importante conservante
alimentar. A tal ponto chegava sua
importância, que foi até mesmo usado como
forma de pagamento no período romano,
sendo esta a origem da palavra "salário”;
• atualmente, o sal vendido comercialmente
contém entre 20 e 60 mg de iodo na forma
de iodato de potássio (KIO3);
• a carência de iodo na alimentação causa,
entre outras doenças, o bócio (conhecido
como papo): aumento excessivo da glândula
da tireoide.
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Ligações Iônicas
Imagem : Martin Finborud/Public Domain
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Química e Sociedade: Anemia
❑ O ferro é indispensável à produção da hemoglobina (pigmento dos glóbulos vermelhos);
✓ O ferro nas hemoglobinas permite o transporte de oxigênio, e sua falta denomina-se
anemia.
✓ A carência de ferro é a causa mais comum de anemia (anemia ferropênica).
❑ No Brasil, verifica-se a anemia:
➢ Nos lactentes (crianças que ainda mamam), quando alimentados com leite bovino. O ferro
do leite, já escasso, é mal absorvido;
✓ O aleitamento materno, com absorção muito superior do ferro, evita a anemia.
➢ Nas gestantes de baixa condição socioeconômica: a passagem de ferro pela placenta, para
as necessidades fetais, causa um balanço negativo de ferro; se não houver complementação,
haverá anemia;
➢ Nos idosos desassistidos: falta de recursos e dentadura em mau estado, por exemplo, fazem
predominar a alimentação composta de café com leite, pão e sopas, pobres em ferro.
❑ A anemia ferropênica cura-se em dois a três meses com a administração de sulfato ferroso
(FeSO4) via oral. Outros compostos de ferro, mais caros e comercializados com a alegação de
que são melhor tolerados pelo trato digestivo têm absorção insatisfatória.
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Sulfato ferroso – Química contra a Anemia
❑ Composição - SULFATO FERROSO
• Drágea: SULFATO FERROSO ANIDRO 300 mg; excipiente q.s.p. 1 drágea.
• Gotas: SULFATO FERROSO HEPTA-HIDRATADO 125 mg; veículo q.s.p. 1 mL.
• Xarope: cada colher das de sobremesa contém: SULFATO FERROSO HEPTA-
HIDRATADO 300 mg; veículo q.s.p. 10 mL.
Para saber mais sobre anemia, leia: http://www.abcdasaude.com.br/artigo.php?25 acesso em
08/07/2012.
Imagem
:
Benjah-bmm27/
Public
Domain
✓ O termo anidro significa que a composição é quase
100% pura;
✓ Sulfato ferroso hepta-hidratado significa que o
retículo cristalino do FeSO4 está rodeado por 7
moléculas de água (H2O): FeSO4.7H2O
✓ Veículo q.s.p é a abreviação para “quantidade
suficiente para”; em outras palavras, é a quantidade
determinada de solvente necessária para completar
um determinado volume.
Aplicação no Vestibular 3
❑(Covest 2002) Um dado material sólido é isolante à
temperatura ambiente e, quando fundido, conduz
corrente elétrica. Esse material pode ser:
0-0) o gelo seco, CO2(s).
1-1) o ferro metálico, Fe(s).
2-2) a bauxita, Al2O3(s).
3-3) o salitre do Chile, NaNO3(s).
4-4) a naftalina, naftaleno, C10H8(s).
Como vimos, apenas os COMPOSTOS IÔNICOS possuem as
características descritas no enunciado.
Então...
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Resposta: F-F-V-V-F
0-0) A molécula de CO2 é formada pela ligação entre ametais
(C e O). É um composto molecular.
1-1) O ferro é uma substância formada apenas pela união de
átomos de ferro (Fe) entre si por ligações metálicas, que
conduz corrente elétrica no estado sólido.
2-2) A bauxita é óxido de alumínio (Al2O3), formado pela
combinação entre um metal (Al) e um ametal (O). Portanto, é
um composto iônico.
3-3) NaNO3 é composto pela união entre o metal Na e os
ametais N e O. É um composto iônico.
4-4) Os ametais C e H se ligam para formar o naftaleno. É um
composto molecular.
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Ligações Iônicas