ligações químicas...

1. LIGAÇÕES QUÍMICAS
Arranjos Atômicos
Professora Ana Cristina Félix V. Dias

2. INTRODUÇÃO
 As ligações químicas tem forte influência
sobre diversas propriedades dos
materiais;
 Os elétrons de valência (do último nível)
são os que participam das ligações
químicas;
 Os átomos buscam a configuração mais
estável dos gases nobres (com 2 ou 8
elétrons)
 Dependendo da energia envolvida na
ligação elas podem ser divididas em
Fortes
Fracas

4. TIPOS DE LIGAÇÕES
 Ligações fortes (intramoleculares)
Iônicas
Covalentes
Metálicas
 Ligações fracas (intermoleculares)
Van der waals
Ligações dipolo-dipolo
Pontes de hidrogênio

5. REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA DOS ESTADOS
DE ENERGIA PREENCHIDOS PARA UM ÁTOMO DE
SÓDIO

8. Nuvem
eletrônica
(a) A dependência líquida das
forças repulsiva, atrativa e
líquida na separação
interatômica para dois
átomos isolados.
(b) A dependência líquida das
energias potenciais
repulsivas, atrativas na
separação de dois átomos
isolados.

9. LIGAÇÃO IÔNICA
Elétron capturado
Atração
eletrostática
Aproximação dos
íons.

10. REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA DA
LIGAÇÃO IÔNICA PARA O NΑCL
 Resulta da atração mútua
entre íons positivos e
negativos

11. REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA DA LIGAÇÃO
COVALENTE EM UMA MOLÉCULA DE METANO.
 Os átomos atingem a
configuração estável
compartilhando elétrons
com um átomo
adjacente

12. A LIGAÇÃO COVALENTE É DIRECIONAL, OU
SEJA MANTÉM UM ÂNGULO ENTRE AS
LIGAÇÕES

13. UNIÃO DE DOIS ÁTOMOS DE SÓDIO POR MEIO DA
LIGAÇÃO METÁLICA

14. ILUSTRAÇÃO ESQUEMÁTICA DA
LIGAÇÃO METÁLICA
 Estrutura formada por
íons positivos e
elétrons livres de
valência que formam
uma “nuvem
eletrônica” que circula
livremente entre os
íons positivos

15. PROPRIEDADES ASSOCIADAS AS
LIGAÇÕES METÁLICAS
 Alta condutividade elétrica e térmica: os
elétrons podem se mover em presença de
uma f.e.m. (força eletromagnética) ou de
um gradiente de temperatura.
 Permitem grande deformação plástica pois
as ligações são móveis ou seja não são
rígidas como as iônicas e as covalentes.
 Possuem o brilho metálico, como os
elétrons são muito móveis trocam de nível
energético com facilidade emitindo fótons.
 São sempre opacos: pela mesma razão
acima mas nesse caso absorvendo a luz
incidente.

16. REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA DE
UMA MOLÉCULA POLAR
 Dipolos elétricos
ocorrem quando os
centros das cargas
positivas não
coincidem com o
centro das cargas
negativas em uma
molécula.

17. ILUSTRAÇÃO ESQUEMÁTICA DA
LIGAÇÃO DE VAN DER WAALS
 São ligações secundárias
fracas que estão
relacionadas a atração de
dipolos elétricos

18. REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA DA LIGAÇÃO
DE VAN DER WAALS PARA O ÁCIDO
FLUORÍDRICO

19. LIGAÇÕES POR DIPOLOS INDUZIDOS

21. EXPANSÃO DA ÁGUA NO ESTADO SÓLIDO

22. LIGAÇÕES QUÍMICAS EM RELAÇÃO AOS TIPOS DE
MATERIAIS

23. INFLUÊNCIA DA ENERGIA DA LIGAÇÃO EM
ALGUMAS PROPRIEDADES DOS MATERIAIS
 Quanto maior a energia envolvida na ligação
química há uma tendência de:
 Maior ser o ponto de fusão do composto;
 Maior a resistência mecânica;
 Maior a dureza;
 Maior o módulo de elasticidade;
 Maior a estabilidade química;
 Menor a dilatação térmica.

24. Energias de Ligação e Temperaturas de Fusão para várias substâncias

26. QUADRO COMPARATIVO DOS TIPOS DE LIGAÇÃO
INTRAMOLECULAR
Ligação metálica Ligação Iônica Ligação Covalente
Polar Apolar
Partículas
formadoras
Átomos e cátions Íons Moléculas Moléculas
Atração entre as
partículas
Pelos elétrons livres Eletrostática Dipolo-dipolo ou de
hidrogênio
Van der Waals
(London)
Estado físico Sólidos (exceção comum,
mercúrio)
Sólido Líquido (ou sólido
quanto tem moléculas
grandes
Gasosos (ou
líquidos quando
tem moléculas
grandes
p.f. e p. e. Em geral, altos Em geral, altos Baixos Muito baixos
Condutividade
elétrica
Alta (no estado sólido e
líquido), sem alteração da
substância
Alta (fundidos ou
em solução), com
decomposição de
substância
(eletrólise)
Praticamente nula
quando pura. Ou
condutora em soluções
apropriadas
Nula
Dureza Dura, porém maleável e
dúctil
Dura, porem
quebradiça
- -
Solubilidade em
solventes
comuns
Insolúvel Em geral, solúvel
em solventes
polares
Em geral, solúvel em
solventes polares
Em geral, solúvel
em solventes
apolares

27. COMPARAÇÃO DAS INTERAÇÕES
INTERMOLECULARES
NÃO NÃO SIM NÃO
Interação molecular ou
iônica
Somente forças
de London
(dipolos
induzidos)
Ligações
iônicas.
Ex.: NaCl.
Íons estão
envolvidos?
Hidrogênio fazendo ligação
com N, O ou F?
Forças dipolo-
dipolo.
Ex.: H2 S
CH3 Cl
Ligação de
Hidrogênio.
Ex.: H2O sólido
e líquido; HF e
NH3
Forças íons-
dipolo
Ex.: KBr na
H2 O
Moléculas
polares
estão
envolvidas?
Moléculas
polares e
íons
presentes?
SIM
SIM
SIMNÃO