... nas substâncias os átomos estão unidos uns aos outros? ... na água há um átomo de oxigênio e dois átomos de hidrogênio?

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Diogo Fragoso
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1 Prof: Marcelo Vizeu

3 Observe as substâncias presentes no nosso cotidiano H O H Na N N O O O Água oreto de sódio (sal de cozinha) Nitrogênio Ozônio Reflita: Porque nas substâncias os átomos estão unidos uns aos outros?... na água há um átomo de oxigênio e dois átomos de hidrogênio?... no cloreto de sódio há apenas um átomo de cada elemento?... no ozônio existem três átomos do oxigênio?... no nitrogênio temos dois átomos de nitrogênio?

4 LIGAÇÕES QUÍMICAS v Conceito Geral: Combinação entre átomos, moléculas e íons onde cada espécie química procura uma maior estabilidade. Menos estáveis Energia Átomos isolados Átomos ligados Mais estáveis

5 Os Átomos gasesou nobres íons com e a estabilidade configuração eletrônica são ESTÁVEIS Os átomos dos GASES NOBRES são encontrados ISOLADOS na na natureza e, isto se deve à sua configuração eletrônica. 2He 1s 2 10Ne 1s 2 2s 2 2p 6 18Ar 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 36Kr 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 54Xe 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 86Rn 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 Com exceção do HÉLIO, todos têm na camada de valência 8 ELÉTRONS

6 Os átomos NÃO ESTÁVEIS se unem a outros átomos a fim de adquirir essa configuração eletrônica ESTÁVEL Essa é a TEORIA DO OCTETO Nestas uniões os átomos devem ganhar ou perder elétrons de sua última camada O SÓDIO PERDEU ELÉTRON Na + O CLORO GANHOU ELÉTRON... compartilhar elétrons de sua última camada H H OS ÁTOMOS DE HIDROGÊNIO COMPARTILHARAM ELÉTRONS

7 Os átomos com menos de QUATRO ELÉTRONS na última camada devem perder estes elétrons formando um CÁTION estável. 11Na 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 Perde UM ELÉTRON 13Al 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 Perde TRÊS ELÉTRONS... mais de QUATRO ELÉTRONS na última camada devem GANHAR elétrons até completar o OCTETO formando um ÂNION estável. 16S 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 Ganha DOIS ELÉTRONS 17 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 Ganha UM ELÉTRON

ligação iônica os átomos ligantes apresentam uma grande

8 LIGAÇÃO IÔNICA ou ELETROVALENTE Esta ligação ocorre devido à ATRAÇÃO ELETROSTÁTICA entre íons de cargas opostas Na ligação iônica os átomos ligantes apresentam uma grande diferença de eletronegatividade, isto é, um é METAL e o outro AMETAL

9 LIGAÇÃO ENTRE O SÓDIO (Z = 11) E CLORO (Z = 17) Na (Z = 11) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 PERDE 1 ELÉTRON (Z = 17) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 RECEBE 1 ELÉTRON Na + Na CLORETO DE SÓDIO

10 Na sódio cloro Na CLORETO DE SÓDIO

11 Ligação Iônica Aglomerado Iônico ou Retículo Cristalino:

12 Mg (Z = 12) K = 2 L = 8 M = 2 (Z = 17) K = 2 L = 8 M = 7 cloro Mg magnésio cloro Mg 2 cloreto de magnésio

13 UMA REGRA PRÁTICA Para compostos iônicos poderemos usar na obtenção da fórmula final o seguinte esquema geral C x A y

14 Ligações dos Grupos - A Grupo Carga Grupo Carga Exemplos: 1A + 1 5A - 3 2A + 2 6A - 2 3A + 3 7A - 1 a) K + - K b) Ca +2 I -1 CaI 2 c) Al +3 S -2 Al 2 S 3 d) e +3 O -2 e 2 O 3

15 01) O composto formado pela combinação do elemento X (Z = 20) com o elemento Y (Z = 9) provavelmente tem fórmula: a) XY. b) XY 2. X (Z = 20) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 c) X 3 Y. d) XY 3. e) X 2 Y. X perde 2 elétrons X 2+ Y (Z = 9) 1s 2 2s 2 2p 5 Y ganha 1 elétron Y 1 X 2 Y 1

16 02) Qual é a fórmula esperada para o composto formado pela união de um elemento metálico A, do grupo 1, com um elemento não metálico B, do grupo 15? A B perde 1 elétrons ganha 3 elétrons X 1+ Y 3 1 A 3 B A 3 B

17 03) Num composto é formado pelo cátion X e o ânion Y, com fórmula química representada por X 2 Y 3. A respeito desse composto, assinale a alternativa correta. a) O átomo X possui 2 elétrons na camada de valência. b) O átomo Y possui 6 elétrons na camada de valência. c) O átomo Y possui 2 elétrons na camada de valência. d) O átomo X possui 6 elétrons na camada de valência. e) O composto se estabiliza por ligação química covalente. X Y 2 3 Perdeu 3 ELÉTRONS tinha 3 elétrons na camada de valência X 3+ Y 2 Ganhou 2 ELÉTRONS tinha 6 elétrons na camada de valência

18 CARACTERÍSTICAS DOS COMPOSTOS IÔNICOS Um composto IÔNICO apresenta as propriedades a seguir: v alto ponto de fusão e ebulição. v bom condutor de corrente elétrica no estado líquido ou em solução aquosa. v sólido à temperatura ambiente. sal de cozinha

19 LIGAÇÃO COVALENTE ou MOLECULAR Ocorre quando átomos que necessitam GANHAR ELÉTRONS para se tornarem ESTÁVEIS se ligam entre si Estes átomos COMPARTILHAM ELÉTRONS de sua última camada Os elétrons passam a fazer parte da camada de ELÉTRONS valência dos COMPARTILHADOS dois átomos ligantes

20 ÓRMULAS DE UMA MOLÉCULA H (Z = 1) 1s 1 H H ÓRMULA ELETRÔNICA H H ÓRMULA ESTRUTURAL PLANA H H 2 ÓRMULA MOLECULAR

21 N (Z = 7) 1s 2 2s 2 2p 3 N N N ÓRMULA N ÓRMULA ELETRÔNICA ESTRUTURAL PLANA N 2 ÓRMULA MOLECULAR

22 Consideremos, como terceiro exemplo, a união entre dois átomos do ELEMENTO HIDROGÊNIO e um átomo do ELEMENTO OXIGÊNIO para formar a substância COMPOSTA ÁGUA (H 2 O) H (Z = 1) 1s 1 O (Z = 8) 1s 2 2s 2 2p 4 H O H ÓRMULA ELETRÔNICA H O H ÓRMULA ESTRUTURAL PLANA H 2 O ÓRMULA MOLECULAR

23 01) (Covest-PE) Nos compostos covalentes os átomos dos elementos se ligam através de ligações simples, dupla ou triplas dependendo de suas configurações eletrônicas. Assim, é correto afirmar que as fórmulas estruturais das moléculas H 2, N 2, CO 2 e 2, são: a) H H, N = N, O Ξ C O,. b) H H, N Ξ N, O Ξ C O, =. c) H H, N Ξ N, O = C = O,. d) H H, N Ξ N, O Ξ C O,. e) H = H, N Ξ N, O = C = O, =. H H N N O C O H H N Ξ N O = C = O

24 02)(Ufac) Quando o elemento X (Z = 12) se combina com o elemento Y (Z = 9), temos como resultado um composto que possui fórmula e tipo de ligação, respectivamente: a) XY iônica. b) XY covalente. c) XY 2 iônica. d) XY 2 covalente. e) X 2 Y 2 covalente. X (Z = 12) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 Y (Z = 9) 1s 2 2s 2 2p 5 X à possui 2 elétrons na camada de valência Y à possui 7 elétrons na camada de valência X perde 2 elétrons X 2+ Y Ganha 1 elétrons Y 1 Ligação IÔNICA X 2 Y 1

25 03) Os elementos químicos N e podem combinar-se formando a substância: Dados: N (Z = 7); (Z = 17) a) N e molecular. b) N 2 e iônica. c) N 2 e molecular. N d) N 3 e iônica. e) N 3 e molecular. N 3 como os dois átomos são AMETAIS a ligação é molecular (covalente) N (Z = 7) 1s 2 2s 2 2p 3 (Z = 17) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5

26 Algumas EXCEÇÕES à TEORIA DO OCTETO H Be H H Be H O berílio ficou estável com 4 elétrons na camada de valência

27 Algumas EXCEÇÕES à TEORIA DO OCTETO B B O boro ficou estável com 6 elétrons na camada de valência

28 Algumas EXCEÇÕES à TEORIA DO OCTETO Átomos que ficam estáveis com mais de 8 elétrons na camada de valência S S O enxofre ficou estável com 12 elétrons na camada de valência

29 Algumas EXCEÇÕES à TEORIA DO OCTETO P P O fósforo ficou estável com 10 elétrons na camada de valência

30 LIGAÇÃO METÁLICA v Definição: ligações entre átomos de metais que formam retículos cristalinos de cátions fixos unidos por uma nuvem de elétrons livres da camada de valência.

Características dos Metais v Sólidos a temperatura ambiente, exceção do Hg (líquido). v Apresentam brilho metálico, fundidos perdem o brilho. v Densidade superior a da água, exceção para os alcalinos.

31 Características dos Metais v Sólidos a temperatura ambiente, exceção do Hg (líquido). v Apresentam brilho metálico, fundidos perdem o brilho. v Densidade superior a da água, exceção para os alcalinos. Menor Li = 0,53 g/ml, maior Os = 22,5g/mL. v P muito variável, menor Cs = 28,5 C, maior W = 3382 C. v Bons condutores de eletricidade e calor. Ag maior condutividade elétrica, seguida do Cu, Au e Al. v Maleabilidade e ductibilidade.

32 Ligas Metálicas v Definição: materiais com propriedades metálicas que contém dois ou mais elementos, sendo pelo menos um deles metal. Exemplos: - Liga de metais para fusíveis ( Bi, Pb, Sn e Cd) - Liga de ouro de joalharia (Au, Ag e Cu) - Amálgama dental (Hg, Ag e Cu) - Bronze ( Cu e Sn) - Latão (Cu e Zn)

33 Ligas Metálicas

34 Resumindo

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