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Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
Instituto de Química
Departamento de Química Fundamental
Química Geral
Química geral (IC310)
Professora: Maria Clara R. Freitas
Formação da Ligação Química.
Tipo de Ligações
(apolares, polares e iônicas).
Caráter Iônico.
Caráter Iônico.
Comprimento de ligação e raios covalentes.
Energia de Ligação.
Materiais
• Olhe a sua volta.
• Quantas substâncias diferentes devem existir
na sala?
• O que tem em comum: gasolina, naftalina,
grafite, borracha?
• Elementos sozinhos não seriam capaz de
formar tantos materiais diferentes.
Ligação Química
• O que é uma ligação química?
• Qual a importância em estudar ligações químicas?
• Qual a importância em estudar ligações químicas?
• Propriedades da matéria.
Ligação Química
• Porquê há formação de uma ligação química?
– Sistema tende a um estado de menor energia.
• Todos os átomos devem formar ligação
• Todos os átomos devem formar ligação
química?
Ligação Química
• Porquê há formação de uma ligação química?
– Sistema tende a um estado de menor energia.
• Todos os átomos devem formar ligação química?
• Todos os átomos devem formar ligação química?
Gas Nobre
• Experimentalmente observou-se que gases
nobres encontravam-se na natureza como
átomos isolados.
• Não formavam ligações com outros átomos.
Gas Nobre
Gas Nobre
Energia de ionização e Raio Atômico
Regra do octeto
• Gases nobres não se envolvem em ligações
químicas (ou apresentam pouca tendência).
• A Regra do Octeto estabelece que os átomos
• A Regra do Octeto estabelece que os átomos
dos elementos (que não G.N.) ligam-se uns
aos outros na tentativa de completar a sua
camada de valência.
Regra do octeto
• Átomos com tendência a ganhar elétrons para
ficar com o octeto completo, formando ânions.
• Átomos com tendência a perder elétrons para
• Átomos com tendência a perder elétrons para
ficar com octeto completo, formando cátions.
• Átomos com octeto completo atingem o estado de
menor energia.
Classificação Átomos
PROPRIEDADES DOS METAIS
• A maioria dos elementos são metais e sua características são:
• Normalmente sólidos a temperatura ambiente (mercúrio
exceção)
• Brilho
• Aparência metálica
• Aparência metálica
• Bons condutores de calor e eletricidade
• Maleáveis (podem ser dobrados em folhas finas)
• Ductível (pode ser feito fio)
• Corrosíveis ou oxidável ao ar ou água do mar.
• Geralmente densos (exceções lítio, potássio e sódio)
• Altos pontos de fusão (mercúrio exceção)
• Prontos para perder elétrons.
PROPRIEDADES DOS NÃO METAIS
• Propriedades bem distintas dos metais, seguintes:
• Geralmente frágeis,
• Pobres condutores de calor e eletricidade,
• Pobres condutores de calor e eletricidade,
• Geralmente menos densos comparados com os
metais,
• Usualmente apresentam ponto de fusão inferior ao
dos metais,
• Tendem a ganhar elétrons em reações químicas.
• Características intermediárias entre metais e não metais.
• Brilhosos ou não
• Bons condutores de calor e eletricidade, porém não tão
bons como os metais,
PROPRIEDADES DOS
METALÓIDES/SEMIMETAIS
bons como os metais,
• Geralmente são bons semicondutores,
• Podem existir em diferentes formas – fases
• Geralmente podem ser dúcteis (formar fio)
• Geralmente maleáveis
• Podem ganhar ou perder elétrons nas reações químicas.
Característica dos diferentes
elementos
• Porque elementos diferentes tem
características diferentes?
• Configuração eletrônica.
• Configuração eletrônica.
• Elétrons da camada de valência.
Elétrons de Caroço e Valência
Orbitais de energias próximas
Elétrons de caroço e elétrons de
valência
• Representação de Lewis – elétrons de valência.
• Formação de ligações químicas – perda e ganho de
• Formação de ligações químicas – perda e ganho de
elétrons de valência.
• Dependendo da característica dos átomos os
elétrons podem ser mais ou menos atraídos por um
átomo em relação ao outro.
Representação dos elétrons de
valência – Estrutura de Lewis
• Representação de lewis.
1 2 13 14 15 16 17 18
ligação
• Completar o octeto
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não dependendo da:
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• Força de atração que um átomo exerce sobre os
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Tipos de ligação
• Iônica:
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um átomo a outro, criando íons positivos e
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negativos.
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valência entre os átomos.
Casos extremos
Ligação iônica
Metal Não metal Transferência de
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formado
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gás nobre
Ligação iônica
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Ligação covalente
• Representação da estrutura de lewis:
Pares de elétrons não
ligantes
• 3 Pares de elétrons não ligantes.
Pares de elétrons da ligação
química
Não metal
Ligação covalente
Cada átomo de Nitrogênio na molécula de N2 Tem um par de
elétron não ligante e três pares de elétrons ligantes - ligação
tripla.
Atingem octeto completo.
Ligação covalente
• Cada átomo de O na molécula de CO2 –
- Dois pares de elétrons ligantes – ligação dupla,
- Dois pares de elétrons não ligantes.
• Atingem octeto completo.
Escrevendo a estrutura de Lewis
1. O átomo central – é o átomo de menor afinidade eletrônica.
2. Determine o número de elétrons para a molécula ou para o íon.
3. Localize um par de elétron para cada conjunto de dois átomos.
4. Pares de elétrons remanescentes devem ser posicionados em
átomos terminais.
5. Se neste ponto o átomo central ficou deficiente em elétrons,
desloque um par de elétrons para formar mais uma ligação para o
átomo central.
Exemplo
Exemplo: Qual a estrutura de Lewis do CO2?
ou
Qual a estrutura correta para a molécula?
Somente podemos decidir qual a estrutura correta para a molécula pelo
cálculo das cargas formais;
A estrutura que possuir mais átomos com cargas formais igual a zero será
a correta;
Carga Formal
- É a carga que um átomo assume em uma molécula devido a distribuição de
elétrons;
- Sua fórmula é dada por:
Onde:
V= número de elétrons de valência
L= número de elétrons não ligantes
S= número de elétrons compartilhados
A estrutura que possuir mais átomos com menores cargas formais será a
correta;
Elemento V L S C.F.
C 4 0 8 0
Elemento V L S C.F.
C 4 4 4 -2
Carga Formal
i i
ii ii
C 4 0 8 0
O (i) 6 4 4 0
O (ii) 4 0 8 0
C 4 4 4 -2
O (i) 6 4 4 0
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  • 1. Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro Instituto de Química Departamento de Química Fundamental Química Geral Química geral (IC310) Professora: Maria Clara R. Freitas
  • 2. Formação da Ligação Química. Tipo de Ligações (apolares, polares e iônicas). Caráter Iônico. Caráter Iônico. Comprimento de ligação e raios covalentes. Energia de Ligação.
  • 3. Materiais • Olhe a sua volta. • Quantas substâncias diferentes devem existir na sala? • O que tem em comum: gasolina, naftalina, grafite, borracha? • Elementos sozinhos não seriam capaz de formar tantos materiais diferentes.
  • 4. Ligação Química • O que é uma ligação química? • Qual a importância em estudar ligações químicas? • Qual a importância em estudar ligações químicas? • Propriedades da matéria.
  • 5. Ligação Química • Porquê há formação de uma ligação química? – Sistema tende a um estado de menor energia. • Todos os átomos devem formar ligação • Todos os átomos devem formar ligação química?
  • 6. Ligação Química • Porquê há formação de uma ligação química? – Sistema tende a um estado de menor energia. • Todos os átomos devem formar ligação química? • Todos os átomos devem formar ligação química?
  • 7. Gas Nobre • Experimentalmente observou-se que gases nobres encontravam-se na natureza como átomos isolados. • Não formavam ligações com outros átomos.
  • 10. Energia de ionização e Raio Atômico
  • 11. Regra do octeto • Gases nobres não se envolvem em ligações químicas (ou apresentam pouca tendência). • A Regra do Octeto estabelece que os átomos • A Regra do Octeto estabelece que os átomos dos elementos (que não G.N.) ligam-se uns aos outros na tentativa de completar a sua camada de valência.
  • 12. Regra do octeto • Átomos com tendência a ganhar elétrons para ficar com o octeto completo, formando ânions. • Átomos com tendência a perder elétrons para • Átomos com tendência a perder elétrons para ficar com octeto completo, formando cátions. • Átomos com octeto completo atingem o estado de menor energia.
  • 14. PROPRIEDADES DOS METAIS • A maioria dos elementos são metais e sua características são: • Normalmente sólidos a temperatura ambiente (mercúrio exceção) • Brilho • Aparência metálica • Aparência metálica • Bons condutores de calor e eletricidade • Maleáveis (podem ser dobrados em folhas finas) • Ductível (pode ser feito fio) • Corrosíveis ou oxidável ao ar ou água do mar. • Geralmente densos (exceções lítio, potássio e sódio) • Altos pontos de fusão (mercúrio exceção) • Prontos para perder elétrons.
  • 15. PROPRIEDADES DOS NÃO METAIS • Propriedades bem distintas dos metais, seguintes: • Geralmente frágeis, • Pobres condutores de calor e eletricidade, • Pobres condutores de calor e eletricidade, • Geralmente menos densos comparados com os metais, • Usualmente apresentam ponto de fusão inferior ao dos metais, • Tendem a ganhar elétrons em reações químicas.
  • 16. • Características intermediárias entre metais e não metais. • Brilhosos ou não • Bons condutores de calor e eletricidade, porém não tão bons como os metais, PROPRIEDADES DOS METALÓIDES/SEMIMETAIS bons como os metais, • Geralmente são bons semicondutores, • Podem existir em diferentes formas – fases • Geralmente podem ser dúcteis (formar fio) • Geralmente maleáveis • Podem ganhar ou perder elétrons nas reações químicas.
  • 17. Característica dos diferentes elementos • Porque elementos diferentes tem características diferentes? • Configuração eletrônica. • Configuração eletrônica. • Elétrons da camada de valência.
  • 18. Elétrons de Caroço e Valência Orbitais de energias próximas
  • 19. Elétrons de caroço e elétrons de valência • Representação de Lewis – elétrons de valência. • Formação de ligações químicas – perda e ganho de • Formação de ligações químicas – perda e ganho de elétrons de valência. • Dependendo da característica dos átomos os elétrons podem ser mais ou menos atraídos por um átomo em relação ao outro.
  • 20. Representação dos elétrons de valência – Estrutura de Lewis • Representação de lewis. 1 2 13 14 15 16 17 18
  • 21. ligação • Completar o octeto • O elétron da ligação – será compartilhado ou não dependendo da: não dependendo da: – Afinidade eletrônica – Energia de ionização
  • 22. Eletronegatividade • Força de atração que um átomo exerce sobre os elétrons na formação de uma ligação química. E=0,184(E.I.+A.E.) – Ligações apolares, – Polares, – Iônicas.
  • 26. Ligação - Curva de Morse
  • 27. Tipos de ligação • Iônica: – Quando um elétron de valência é transferido de um átomo a outro, criando íons positivos e negativos. negativos. • Covalente: – Quando há o compartilhamento de elétrons de valência entre os átomos. Casos extremos
  • 28. Ligação iônica Metal Não metal Transferência de elétron Composto iônico formado com configuração de gás nobre
  • 31. Ligação covalente • Representação da estrutura de lewis: Pares de elétrons não ligantes • 3 Pares de elétrons não ligantes. Pares de elétrons da ligação química Não metal
  • 32. Ligação covalente Cada átomo de Nitrogênio na molécula de N2 Tem um par de elétron não ligante e três pares de elétrons ligantes - ligação tripla. Atingem octeto completo.
  • 33. Ligação covalente • Cada átomo de O na molécula de CO2 – - Dois pares de elétrons ligantes – ligação dupla, - Dois pares de elétrons não ligantes. • Atingem octeto completo.
  • 34. Escrevendo a estrutura de Lewis 1. O átomo central – é o átomo de menor afinidade eletrônica. 2. Determine o número de elétrons para a molécula ou para o íon. 3. Localize um par de elétron para cada conjunto de dois átomos. 4. Pares de elétrons remanescentes devem ser posicionados em átomos terminais. 5. Se neste ponto o átomo central ficou deficiente em elétrons, desloque um par de elétrons para formar mais uma ligação para o átomo central.
  • 35. Exemplo Exemplo: Qual a estrutura de Lewis do CO2? ou Qual a estrutura correta para a molécula? Somente podemos decidir qual a estrutura correta para a molécula pelo cálculo das cargas formais; A estrutura que possuir mais átomos com cargas formais igual a zero será a correta;
  • 36. Carga Formal - É a carga que um átomo assume em uma molécula devido a distribuição de elétrons; - Sua fórmula é dada por: Onde: V= número de elétrons de valência L= número de elétrons não ligantes S= número de elétrons compartilhados A estrutura que possuir mais átomos com menores cargas formais será a correta;
  • 37. Elemento V L S C.F. C 4 0 8 0 Elemento V L S C.F. C 4 4 4 -2 Carga Formal i i ii ii C 4 0 8 0 O (i) 6 4 4 0 O (ii) 4 0 8 0 C 4 4 4 -2 O (i) 6 4 4 0 O (ii) 6 0 8 +2
  • 38. Eletronegatividade e polaridade das ligações covalentes das ligações covalentes
  • 39. Eletronegatividade e polaridade das ligações covalentes
  • 40. Eletronegatividade e polaridade das ligações covalentes
  • 41. Eletronegatividade e polaridade das ligações covalentes