Ligações Químicas e suas Propriedades

Ciências da Natureza e suas
Tecnologias - Química
Ensino Médio, 1ª Série 9 (adaptado para o 9º ano – Ensino Fundamental)
Ligações Química

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!
por ligações metálicas!
por ligações iônicas!
Imagens:(a)EditoratLarge/CreativeCommonsAttribution-ShareAlike2.5Generic;
(b)Roberto/CreativeCommons-Atribuição-PartilhanosMesmosTermos3.0Não
Adaptada(c)AlexKhimich/PublicDomain;(d)OndřejMangl/PublicDomain

Ligações Iônicas

Reações Químicas – condições para ocorrência

Imagens:(a)RolfSüssbrich/GNUFreeDocumentationLicense;(b)
Bkell/PublicDomain;(c)Dmsar/CreativeCommonsAttribution-ShareAlike3.0
Unported;(d)Flickr/CreativeCommons-Atribuição2.0Genérica.
Ligações Iônicas
O Planalto da Borborema é uma região montanhosa do
interior do Nordeste do Brasil, mais conhecida como Serra
das Russas.
O extintor de incêndio
contém dióxido de
carbono (CO2).
Os letreiros luminosos são
preenchidos com gás neônio
(Ne).
O rubi é uma pedra preciosa
formada de óxido de alumínio
(Al2O3), principalmente.
As rochas são formadas a partir
de átomos que SE LIGAM
IONICAMENTE!
por ligações iônicas!
Seus átomos são
isolados, NÃO SE LIGAM!

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.
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:
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!
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.
K = 2; L = 8
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.
K = 2; L = 8
7N = 1s2 2s2 2p3
7N– 3 = 1s2 2s2 2p6
K = 2; L = 5 Ganha 3 elétrons para
adquirir o octeto.
K = 2; L = 8
8O= 1s2 2s2 2p4
8O2 – = 1s2 2s2 2p6
K = 2; L = 6 Ganha 2 elétrons para
adquirir o octeto.
K = 2; L = 8
Ligações Iônicas

9F= 1s2 2s2 2p5
9F–= 1s2 2s2 2p6
K = 2; L = 7 Ganha 1 elétron para
adquirir o octeto.
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
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!
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.
Ligações Iônicas

Representação de Lewis
ClClNa 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.
Ligações Iônicas
Imagem:Benjah-bmm27/PublicDomain

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.
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:
ClClMg Mg
2+
–
2A 7A
+ +Cl
7A
+
MgCl2Eletricamente neutro!
2
Ligações Iônicas

y –
x+
Fórmula Geral de um Composto Iônico
C A
C A
Cátion Ânion
CFórmula 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
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.
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.
Ligações Iônicas

Condução de corrente elétrica
• Para verificar a condução da corrente elétrica,
assista a alguns experimentos em:
http://www.youtube.com/watch?v=xZ5cDldCvNM&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=F1gVlPnbVkY
http://www.youtube.com/watch?v=rfw78ziYPxw
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!
Ligações Iônicas
Cl
-
Cl
-
-Cl
-Cl
Cl-
Cl-
Imagem:EyalBairey/PublicDomain
Imagem:Taxman/PublicDomain

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
CyAxCx+Ay-
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!
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.
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
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
Sódio Hipoclorito Hipoclorito de Sódio
Fe3+ SO4
2- Fe2(SO4)3
Ferro III Sulfato Sulfato de Ferro III
Sulfato Férrico
ÂNION + de + CÁTION
que é o produto ativo
da água sanitária!
Ligações Iônicas
Imagem:MarkGallagher/CreativeCommons–
Atribuição-PartilhanosMesmosTermos2.5Genérica

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
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
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
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.
Ligações Iônicas
Imagem : Martin Finborud/Public Domain

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.

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/
PublicDomain
 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...
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.
Ligações Iônicas

Tabela de Imagens
n° do
slide
direito da imagem como está ao lado da
foto
link do site onde se consegiu a informação Data do
Acesso
2A Editor at Large / Creative Commons
Attribution-Share Alike 2.5 Generic
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Raw_sugar_close
up.jpg
24/08/2012
2B Alex Khimich / Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Hydrogen
_peroxyde_uk.jpg
24/08/2012
2C Ondřej Mangl / Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Chlorid_s
odn%C3%BD.JPG
24/08/2012
2D Roberto /Creative Commons-Atribuição-
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Adaptada
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al_de_la_FIFA_2010.jpg
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3A Rolf Süssbrich / GNU Free Documentation
License
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Neon_lig
ht.jpg
24/08/2012
3B Bkell / Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cut_Ruby.
jpg
24/08/2012
3C minima.das.alagoas / Creative Commons -
Atribuição 2.0 Genérica.
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Serra_das_Ru
ssas.jpg
24/08/2012
3D Dmsar / Creative Commons Attribution-
Share Alike 3.0 Unported
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guisher.jpg
24/08/2012
12 Benjah-bmm27 / Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sodium-
chloride-3D-ionic.png
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19A Taxman / Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Na%2BH2
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19B Eyal Bairey / Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:NaCl_crys
tal_structure.png
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24 MarkGallagher / Creative Commons –
Atribuição-Partilha nos Mesmos Termos 2.5
Genérica
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bottle.jpg
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27 Martin Finborud / Public Domain http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Kone_med_st
or_struma.jpg
24/08/2012
29 Benjah-bmm27 / Public Domain http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Iron(II)-
sulfate-heptahydrate-sample.jpg
24/08/2012

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