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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!
Seus átomos se unem
por ligações covalentes!
Seus átomos se unem
por ligações metálicas!
Seus átomos se unem
por ligações iônicas!
Imagens:(a)EditoratLarge/CreativeCommonsAttribution-ShareAlike2.5Generic;
(b)Roberto/CreativeCommons-Atribuição-PartilhanosMesmosTermos3.0Não
Adaptada(c)AlexKhimich/PublicDomain;(d)OndřejMangl/PublicDomain
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Reações Químicas – condições para ocorrência
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Reações Químicas – condições para ocorrência
Imagens:(a)RolfSüssbrich/GNUFreeDocumentationLicense;(b)
Bkell/PublicDomain;(c)Dmsar/CreativeCommonsAttribution-ShareAlike3.0
Unported;(d)Flickr/CreativeCommons-Atribuição2.0Genérica.
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
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!
Seus átomos se unem
por ligações iônicas!
Seus átomos se unem
por ligações covalentes!
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.
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
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
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
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
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.
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
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.
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
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.
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:
ClClMg Mg
2+
–
2A 7A
+ +Cl
7A
+
MgCl2Eletricamente neutro!
2
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
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
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:
http://www.youtube.com/watch?v=xZ5cDldCvNM&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=F1gVlPnbVkY
http://www.youtube.com/watch?v=rfw78ziYPxw
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-
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-
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!
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
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!
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
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
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
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
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.
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
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/
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...
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.
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Tabela de Imagens
n° do
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foto
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Attribution-Share Alike 2.5 Generic
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up.jpg
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odn%C3%BD.JPG
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Partilha nos Mesmos Termos 3.0 Não
Adaptada
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Copa_Mundi
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
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3B Bkell / Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cut_Ruby.
jpg
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3C minima.das.alagoas / Creative Commons -
Atribuição 2.0 Genérica.
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ssas.jpg
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3D Dmsar / Creative Commons Attribution-
Share Alike 3.0 Unported
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fire_extin
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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O.svg
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Tabela de Imagens
n° do
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direito da imagem como está ao lado da
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Acesso
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tal_structure.png
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24 MarkGallagher / Creative Commons –
Atribuição-Partilha nos Mesmos Termos 2.5
Genérica
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Bleach-
bottle.jpg
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or_struma.jpg
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sulfate-heptahydrate-sample.jpg
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Ligações química

  • 1. Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Química Ensino Médio, 1ª Série 9 (adaptado para o 9º ano – Ensino Fundamental) Ligações Química
  • 2. 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! Imagens:(a)EditoratLarge/CreativeCommonsAttribution-ShareAlike2.5Generic; (b)Roberto/CreativeCommons-Atribuição-PartilhanosMesmosTermos3.0Não Adaptada(c)AlexKhimich/PublicDomain;(d)OndřejMangl/PublicDomain
  • 3. QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio Ligações Iônicas
  • 4. QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio Ligações Iônicas
  • 5. QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio Reações Químicas – condições para ocorrência
  • 6. QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio Reações Químicas – condições para ocorrência
  • 7. Imagens:(a)RolfSüssbrich/GNUFreeDocumentationLicense;(b) Bkell/PublicDomain;(c)Dmsar/CreativeCommonsAttribution-ShareAlike3.0 Unported;(d)Flickr/CreativeCommons-Atribuição2.0Genérica. QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio 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! Seus átomos se unem por ligações iônicas! Seus átomos se unem por ligações covalentes! Seus átomos são isolados, NÃO SE LIGAM!
  • 8. 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
  • 9. 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
  • 10. 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
  • 11. 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 QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio Ligações Iônicas
  • 12. 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 QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio Ligações Iônicas
  • 13. 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
  • 14. 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
  • 15. 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. QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio Ligações Iônicas
  • 16. 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. QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio Ligações Iônicas Imagem:Benjah-bmm27/PublicDomain
  • 17. 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
  • 18. 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 QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio Ligações Iônicas
  • 19. 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 QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio Ligações Iônicas
  • 20. 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
  • 21. 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
  • 22. 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 QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio Ligações Iônicas
  • 23. 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- Imagem:EyalBairey/PublicDomain Imagem:Taxman/PublicDomain
  • 24. 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- QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio Ligações Iônicas
  • 25. 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! QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio Ligações Iônicas
  • 26. 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
  • 27. 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
  • 28. 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! QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio Ligações Iônicas Imagem:MarkGallagher/CreativeCommons– Atribuição-PartilhanosMesmosTermos2.5Genérica
  • 29. 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
  • 30. • (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 QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio Ligações Iônicas
  • 31. 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. QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio Ligações Iônicas Imagem : Martin Finborud/Public Domain
  • 32. 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.
  • 33. 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/ 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.
  • 34. 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
  • 35. 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. QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio Ligações Iônicas
  • 36. 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- Partilha nos Mesmos Termos 3.0 Não Adaptada http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Copa_Mundi al_de_la_FIFA_2010.jpg 24/08/2012 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 http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fire_extin guisher.jpg 24/08/2012 12 Benjah-bmm27 / Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sodium- chloride-3D-ionic.png 24/08/2012 19A Taxman / Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Na%2BH2 O.svg 24/08/2012
  • 37. 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 19B Eyal Bairey / Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:NaCl_crys tal_structure.png 24/08/2012 24 MarkGallagher / Creative Commons – Atribuição-Partilha nos Mesmos Termos 2.5 Genérica http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Bleach- bottle.jpg 24/08/2012 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