LIGAÇÕES

QUÍMICAS
Regra do Octeto:


       Os átomos, ao se combinarem,
tenderão a adquirir a configuração do
gás nobre mais próximo, que é de oito
  elétrons na última camada (octeto)
      para atingir a estabilidade.
Exemplo:

        11 Na - 1s2 2s2 2p6 3s1   (K=2 – L=8 – M=1)


    o átomo de sódio tende a ceder um elétron para se
     estabilizar, formando o cátion sódio, que possui
                configuração de gás nobre.


                Na+ - 1s2 2s2 2p6 (K=2 – L=8)
               11




  Observação: Alguns átomos (H, Li, Be) estabilizam-se,
 segundo a configuração eletrônica gás nobre hélio (1s2).
Ligação Iônica ou Eletrovalente:
• Caracteriza-se pela transferência de elétrons de
um átomo que perde elétrons para outro átomo que
ganha elétrons.

•Atração eletrostática entre íons de cargas opostas
(cátion e ânion)

• Ocorre normalmente entre:

              METAL e AMETAL ou

            METAL e HIDROGÊNIO.
 Ligação entre o sódio (metal) e o cloro (ametal):

 Na - 2 - 8 – 1 (tende a ceder um elétron)
11



 Cl - 2 - 8 – 7 (tende a receber um elétron)
17
oo                       oo
Na   x   + o Cl   o
                  o   [ Na ] + + [ x Cl o ] -
                                   o    o
             oo                      oo



                         [Na]+ [Cl]-


                             NaCl
Estrutura cristalina do NaCl sólido
 Ligação entre o cálcio (metal) e o cloro (ametal)

 Ca - 2 - 8 - 8 - 2 ( tende a ceder 2 elétrons)
20



 Cl - 2 - 8 - 7 (tende a receber um elétron)
17




               oo
                     o
           o   Cl
               oo
                     o
                                                      oo
   x
                                            + 2 [ Cl ] -
                                       2+         x
Ca x   +                      [ Ca ]              o
                                                  oo
                                                           o
                                                           o
                oo
                     o
            o   Cl
                oo
                     o



                                       CaCl2
•Método Prático para Escrever a Fórmula de um
Composto Iônico:


                      x+                   y-
       [ CÁTION ] y          [ ÂNION ] x

            Família        Carga dos íon
              1A                +1
              2A                +2
              3A                +3
              5A                -3
              6A                -2
             7A / H             -1
Exemplo: Composto iônico formado pelos elementos
Alumínio (Al) e Oxigênio (O).

Al (3A) : 2 – 8 - 3 / O (6A) : 2 – 8 - 6


                      3+               2-
           [ Al ]     2
                              [O]3

           Fórmula Molecular: Al2O3
•   Características dos Compostos Iônicos:

 São sólidos nas condições ambiente;

 Possuem elevados pontos de fusão e ebulição;

 Conduzem a corrente elétrica quando fundidos
ou em solução aquosa, devido à presença de íons
livres.
Ligação Covalente ou Molecular

• Caracteriza-se pelo compartilhamento
(emparelhamento) de elétrons.


• Ocorre normalmente entre:

        AMETAL e AMETAL ou

       AMETAL e HIDROGÊNIO
Exemplos:

1- Ligação química entre 2 átomos de
cloro

17
     Cl : 2-8-7 (tende a receber 1e-)


   Fórmula     Fórmula estrutural Fórmula
 eletrônica ou      plana         molecular
   de Lewis

         oo        xx
                   Cl x
     o        ox
     o   Cl           x      Cl         Cl
         oo        xx                        Cl2
2-Ligação química entre os átomos de carbono e oxigênio

6C : 2 - 4 ( tende a receber 4e-)

O : 2 - 6 (tende a receber 2e-)
8




      Fórmula              Fórmula
                                           Fórmula
    eletrônica ou         estrutural
                                           molecular
      de Lewis              plana
    xx x o o x xx
    O x oC o x xx
               O
    xx                O      C         O        CO2
• Ligação Covalente Dativa ou
  Coordenada:


  Ocorre quando um dos átomos envolvidos já
 adquiriu o octeto e dispõe de par eletrônico livre.
 Este par pode ser “emprestado” para outro átomo
                      ou íon.
Exemplo: SO2 (dióxido de enxofre)


    Fórmula Eletrônica       Fórmula Estrutural
• Principais
          características dos
compostos moleculares:

Apresentam-se nos estados sólido, líquido e gasoso;

possuem pontos de fusão e ebulição geralmente
baixos;

Não conduzem a corrente elétrica (com algumas
exceções.

Ex: ácidos na presença de solvente ionizante (por
exemplo: água).
•Determinação do Caráter de uma
Ligação
  Pode-se determinar o tipo de ligação através do
  cálculo da diferença de eletronegatividade (∆E):

  Ligação Iônica      ⇒ ∆E ≥ 1,7

  Ligação Covalente   ⇒ ∆E < 1,7

  Exemplos:

  HCl   → ∆E = 3,0 - 2,1 = 0,9 - Ligação Covalente

  NaCl → ∆E = 3,0 - 0,9 = 2,1 - Ligação Iônica
• Polaridade    de Ligações

1. Ligação Covalente Apolar:

Ocorre em ligações formadas por átomos de mesma
                eletronegatividade.

Exemplo: H2

                H              H
2. Ligação Covalente Polar:

  Ocorre em ligações formadas por átomos de diferentes
                   eletronegatividades.

  Em torno do átomo mais eletronegativo se formará uma
         carga parcial negativa (δ-) e no átomo menos
  eletronegativo se formará uma carga parcial positiva (δ+).

Exemplo: HCl

                  δ+              δ-
                       H         Cl
• Vetor Momento Dipolar ( µ   ):

  A polaridade de uma ligação é determinada através
   de uma grandeza chamada momento dipolar ou
  momento dipolo ( µ ) , que é representado por um
    vetor orientado no sentido do elemento menos
  eletronegativo para o mais eletronegativo (do polo
            positivo para o polo negativo).

Exemplo:
• Ligação Metálica:

Ocorre entre átomos metálicos (metal + metal).

Como os metais possuem uma baixa
eletronegatividade, os mesmos perdem seus
elétrons muito facilmente. Esses elétrons livres
formam uma nuvem eletrônica que mantém os
íons metálicos sempre unidos formando a
chamada ligação metálica.
Esquema da Ligação Metálica
•   Geometria Molecular:
        Tipo de             Geometria
        Molécula
                              linear
       X2 e XY      (toda molécula biatômica é
                               linear)
                            se X é da família 6A:
         XY2       linear
                                   angular
                   trigona
                        l  se X é da família 5A:
         XY3          plan       piramidal
                        a

         XY4                tetraédrica
•Polaridade de Moléculas:
MOLÉCULA APOLAR ⇒ µR = 0


Em uma molécula apolar o vetor momento dipolar
resultante (µR ) é igual a zero.

Ex: CO2


O=C=O       ⇒   O← Cµ O
                    →         ⇒ µ r = Zero
                 µ
MOLÉCULA POLAR ⇒ µ R ≠ 0


Em uma molécula polar, o vetor momento
dipolar resultante (µR) é diferente de zero.

Ex: H2O



       O       ⇒       O       ⇒ µ r ≠ Zero (polar)

   H       H       H       H
• Princípio Geral da Solubilidade:
        (“semelhante dissolve semelhante”)


Substâncias polares são solúveis em substâncias
             polares (H2O + NH3)

    e substâncias apolares são solúveis em
        substâncias apolares (CH4 + I2).
• Forças Intermoleculares:

I- Interações Dipolo Instantâneo - Dipolo
Induzido
 (Forças de Van Der Waals ou Forças de London):

São interações que ocorrem entre moléculas apolares ou
gases nobres nos estados sólido e líquido.


             Exemplos: I2(s), C6H6(l), Ar(s)
II-Interações Dipolo - Dipolo Permanente:

  São interações que ocorrem entre moléculas
                    polares.
Exemplo: molécula do HCl
III- Ponte ou Ligação de Hidrogênio:
Intensidades das Forças Intermoleculares:


                                          Dipolo
 Ponte de         Dipolo - Dipolo       Instantâneo
              >                     >
 Hidrogênio         P ermanente            - Dipolo
                                          Induzido
•Relação entre as Forças Intermoleculares e os
Pontos de Fusão e Ebulição:
Dois fatores influenciam os PF e PE das substâncias:

a. O tamanho das moléculas:

   Quanto maior a superfície, maior o número de
   interações entre as moléculas vizinhas, o que implica
   em maiores PF e PE.

 A intensidade das forças intermoleculares:

Quanto mais intensas as atrações intermoleculares,
  maiores serão os PF e PE.
O gráfico a seguir mostra a variação dos pontos de ebulição
dos hidretos da família 6A, com o aumento dos números
atômicos (aumento do tamanho):

125

  • 1.
  • 2.
    Regra do Octeto: Os átomos, ao se combinarem, tenderão a adquirir a configuração do gás nobre mais próximo, que é de oito elétrons na última camada (octeto) para atingir a estabilidade.
  • 3.
    Exemplo: 11 Na - 1s2 2s2 2p6 3s1 (K=2 – L=8 – M=1) o átomo de sódio tende a ceder um elétron para se estabilizar, formando o cátion sódio, que possui configuração de gás nobre. Na+ - 1s2 2s2 2p6 (K=2 – L=8) 11 Observação: Alguns átomos (H, Li, Be) estabilizam-se, segundo a configuração eletrônica gás nobre hélio (1s2).
  • 4.
    Ligação Iônica ouEletrovalente: • Caracteriza-se pela transferência de elétrons de um átomo que perde elétrons para outro átomo que ganha elétrons. •Atração eletrostática entre íons de cargas opostas (cátion e ânion) • Ocorre normalmente entre: METAL e AMETAL ou METAL e HIDROGÊNIO.
  • 5.
     Ligação entreo sódio (metal) e o cloro (ametal): Na - 2 - 8 – 1 (tende a ceder um elétron) 11 Cl - 2 - 8 – 7 (tende a receber um elétron) 17
  • 6.
    oo oo Na x + o Cl o o [ Na ] + + [ x Cl o ] - o o oo oo [Na]+ [Cl]- NaCl
  • 7.
  • 8.
     Ligação entreo cálcio (metal) e o cloro (ametal) Ca - 2 - 8 - 8 - 2 ( tende a ceder 2 elétrons) 20 Cl - 2 - 8 - 7 (tende a receber um elétron) 17 oo o o Cl oo o oo x + 2 [ Cl ] - 2+ x Ca x + [ Ca ] o oo o o oo o o Cl oo o CaCl2
  • 9.
    •Método Prático paraEscrever a Fórmula de um Composto Iônico: x+ y- [ CÁTION ] y [ ÂNION ] x Família Carga dos íon 1A +1 2A +2 3A +3 5A -3 6A -2 7A / H -1
  • 10.
    Exemplo: Composto iônicoformado pelos elementos Alumínio (Al) e Oxigênio (O). Al (3A) : 2 – 8 - 3 / O (6A) : 2 – 8 - 6 3+ 2- [ Al ] 2 [O]3 Fórmula Molecular: Al2O3
  • 11.
    Características dos Compostos Iônicos:  São sólidos nas condições ambiente;  Possuem elevados pontos de fusão e ebulição;  Conduzem a corrente elétrica quando fundidos ou em solução aquosa, devido à presença de íons livres.
  • 13.
    Ligação Covalente ouMolecular • Caracteriza-se pelo compartilhamento (emparelhamento) de elétrons. • Ocorre normalmente entre: AMETAL e AMETAL ou AMETAL e HIDROGÊNIO
  • 14.
    Exemplos: 1- Ligação químicaentre 2 átomos de cloro 17 Cl : 2-8-7 (tende a receber 1e-) Fórmula Fórmula estrutural Fórmula eletrônica ou plana molecular de Lewis oo xx Cl x o ox o Cl x Cl Cl oo xx Cl2
  • 15.
    2-Ligação química entreos átomos de carbono e oxigênio 6C : 2 - 4 ( tende a receber 4e-) O : 2 - 6 (tende a receber 2e-) 8 Fórmula Fórmula Fórmula eletrônica ou estrutural molecular de Lewis plana xx x o o x xx O x oC o x xx O xx O C O CO2
  • 16.
    • Ligação CovalenteDativa ou Coordenada: Ocorre quando um dos átomos envolvidos já adquiriu o octeto e dispõe de par eletrônico livre. Este par pode ser “emprestado” para outro átomo ou íon.
  • 17.
    Exemplo: SO2 (dióxidode enxofre) Fórmula Eletrônica Fórmula Estrutural
  • 18.
    • Principais características dos compostos moleculares: Apresentam-se nos estados sólido, líquido e gasoso; possuem pontos de fusão e ebulição geralmente baixos; Não conduzem a corrente elétrica (com algumas exceções. Ex: ácidos na presença de solvente ionizante (por exemplo: água).
  • 19.
    •Determinação do Caráterde uma Ligação Pode-se determinar o tipo de ligação através do cálculo da diferença de eletronegatividade (∆E): Ligação Iônica ⇒ ∆E ≥ 1,7 Ligação Covalente ⇒ ∆E < 1,7 Exemplos: HCl → ∆E = 3,0 - 2,1 = 0,9 - Ligação Covalente NaCl → ∆E = 3,0 - 0,9 = 2,1 - Ligação Iônica
  • 20.
    • Polaridade de Ligações 1. Ligação Covalente Apolar: Ocorre em ligações formadas por átomos de mesma eletronegatividade. Exemplo: H2 H H
  • 21.
    2. Ligação CovalentePolar: Ocorre em ligações formadas por átomos de diferentes eletronegatividades. Em torno do átomo mais eletronegativo se formará uma carga parcial negativa (δ-) e no átomo menos eletronegativo se formará uma carga parcial positiva (δ+). Exemplo: HCl δ+ δ- H Cl
  • 22.
    • Vetor MomentoDipolar ( µ ): A polaridade de uma ligação é determinada através de uma grandeza chamada momento dipolar ou momento dipolo ( µ ) , que é representado por um vetor orientado no sentido do elemento menos eletronegativo para o mais eletronegativo (do polo positivo para o polo negativo). Exemplo:
  • 23.
    • Ligação Metálica: Ocorreentre átomos metálicos (metal + metal). Como os metais possuem uma baixa eletronegatividade, os mesmos perdem seus elétrons muito facilmente. Esses elétrons livres formam uma nuvem eletrônica que mantém os íons metálicos sempre unidos formando a chamada ligação metálica.
  • 24.
  • 25.
    Geometria Molecular: Tipo de Geometria Molécula linear X2 e XY (toda molécula biatômica é linear) se X é da família 6A: XY2 linear angular trigona l se X é da família 5A: XY3 plan piramidal a XY4 tetraédrica
  • 31.
    •Polaridade de Moléculas: MOLÉCULAAPOLAR ⇒ µR = 0 Em uma molécula apolar o vetor momento dipolar resultante (µR ) é igual a zero. Ex: CO2 O=C=O ⇒ O← Cµ O → ⇒ µ r = Zero µ
  • 32.
    MOLÉCULA POLAR ⇒µ R ≠ 0 Em uma molécula polar, o vetor momento dipolar resultante (µR) é diferente de zero. Ex: H2O O ⇒ O ⇒ µ r ≠ Zero (polar) H H H H
  • 33.
    • Princípio Geralda Solubilidade: (“semelhante dissolve semelhante”) Substâncias polares são solúveis em substâncias polares (H2O + NH3) e substâncias apolares são solúveis em substâncias apolares (CH4 + I2).
  • 34.
    • Forças Intermoleculares: I-Interações Dipolo Instantâneo - Dipolo Induzido (Forças de Van Der Waals ou Forças de London): São interações que ocorrem entre moléculas apolares ou gases nobres nos estados sólido e líquido. Exemplos: I2(s), C6H6(l), Ar(s)
  • 36.
    II-Interações Dipolo -Dipolo Permanente: São interações que ocorrem entre moléculas polares. Exemplo: molécula do HCl
  • 37.
    III- Ponte ouLigação de Hidrogênio:
  • 41.
    Intensidades das ForçasIntermoleculares: Dipolo Ponte de Dipolo - Dipolo Instantâneo > > Hidrogênio P ermanente - Dipolo Induzido
  • 42.
    •Relação entre asForças Intermoleculares e os Pontos de Fusão e Ebulição: Dois fatores influenciam os PF e PE das substâncias: a. O tamanho das moléculas: Quanto maior a superfície, maior o número de interações entre as moléculas vizinhas, o que implica em maiores PF e PE.  A intensidade das forças intermoleculares: Quanto mais intensas as atrações intermoleculares, maiores serão os PF e PE.
  • 43.
    O gráfico aseguir mostra a variação dos pontos de ebulição dos hidretos da família 6A, com o aumento dos números atômicos (aumento do tamanho):