LIGAÇÕES QUÍMICAS. Prof a. Dr a. Carolina Fortes Rigos

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1 LIGAÇÕES QUÍMICAS Prof a. Dr a. Carolina Fortes Rigos

2 INTRODUÇÃO O QUE DETERMINA O TIPO DE LIGAÇÃO EM CADA SUBSTÂNCIA E SUAS DIFERENTES PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS? ESTRUTURA ELETRÔNICA FORÇAS DAS LIGAÇÕES QUÍMICAS TIPOS DE LIGAÇÕES QUÍMICAS

3 INTRODUÇÃO TIPOS DE LIGAÇÕES QUÍMICAS LIGAÇÃO IÔNICA forças eletrostáticas que existem entre íons de cargas de sinais contrários. Ìons são formados a partir de átomos pela transferência de um ou mais elétrons de um átomo para outro LIGAÇÃO COVALENTE compartilhamento de elétrons entre dois átomos LIGAÇÕES METÁLICAS encontradas em metais como o cobre, ferro e alumínio. Cada átomo está ligado a seus vizinhos

4 INTRODUÇÃO SÍMBOLOS DE LEWIS SÍMBOLOS DE PONTOS DE ELÉTRONS Elétrons de valência

5 INTRODUÇÃO A REGRA DO OCTETO Os átomos tendem a a ganhar, perder ou compartilhar elétrons até que eles estejam circundados por oito elétrons de valência

6 LIGAÇÕES IÔNICAS

7 LIGAÇÕES IÔNICAS

8 LIGAÇÕES IÔNICAS ENERGIAS DAS LIGAÇÕES

9 LIGAÇÕES IÔNICAS ENERGIAS DAS LIGAÇÕES

10 LIGAÇÕES IÔNICAS ENERGIAS DAS LIGAÇÕES Por que a reação entre o cloro e o sódio é tão exotérmica? Atração entre íons de cargas opostas A energia de rede é a energia requerida para separar completamente um mol de um composto sólido iônico em íons gasosos

11 LIGAÇÕES IÔNICAS ENERGIAS DAS LIGAÇÕES NaCl(s) Na + (g) + Cl (g) é endotérmica ( H = +788 kj/mol). Na + (g) + Cl (g) NaCl(s) H = 788 kj/mol

12 LIGAÇÕES IÔNICAS ENERGIAS DAS LIGAÇÕES A energia liberada pela atração entre íons de cargas contrárias mais do que compensa a natureza endotérmica das energias de ionização, tornando a formação de compostos iônicos um processo exotérmico

13 LIGAÇÕES IÔNICAS ENERGIAS DAS LIGAÇÕES QQ E 1 2 l =κ d Q1 e Q2 cargas nas partículas d distância entre seus centros k 8,99x10 9 Jm/C 2 Para determinado arranjo de íons, a energia de rede aumenta à proporção que as cargas nos íons aumentam e que seus raios diminuem

14 LIGAÇÕES IÔNICAS ENERGIAS DAS LIGAÇÕES EXERCÍCIO Os sólidos iônicos NaCl e KCl têm o mesmo tipo de estrutura cristalina. Em qual dos dois sólidos os íons estão presos mais fortemente uns aos outros por interações de Coulomb? Os sólidos iônicos CaO e KCl cristalizam no mesmo tipo de estrutura. Em que composto as interações entre os íons são mais fortes?

15 LIGAÇÕES IÔNICAS ENERGIAS DAS LIGAÇÕES

16 LIGAÇÕES IÔNICAS ENERGIAS DAS LIGAÇÕES

17 LIGAÇÕES IÔNICAS CONFIGURAÇÕES ELETRÔNICAS DE ÍONS DE ELEMENTOS REPRESENTATIVOS A presença de carga em um átomo propicia a formação da rede, fornecendo energia para que a reação ocorra Mg: [Ne]3s 2 Mg + : [Ne]3s 1 Mg 2+ : [Ne] Cl: [Ne]3s 2 3p 5 Cl : [Ne]3s 2 3p 6 = [Ar] não estável estável estável O AUMENTO DA ENERGIA DE REDE NAO É SUFICIENTE PARA COMPENSAR A ENERGIA NECESSÁRIA À REMOÇÃO DE UM ELETRON DE NIVEL MAIS INTERNO

18 LIGAÇÕES IÔNICAS CONFIGURAÇÕES ELETRÔNICAS DE METAIS DE TRANSIÇÃO PRATA - [Kr] 4d 10 5s 1 FERRO - Ar] 3d64s2 Ao formar íons, metais de transição perdem primeiro os elétrons s do nível de valência, em seguida, tantos elétrons quantos necessários para atingir a carga do íon

19 LIGAÇÕES COVALENTES

20 LIGAÇÕES COVALENTES O EXEMPLO DO HIDROGÊNIO

21 LIGAÇÕES COVALENTES ESTRUTURAS DE LEWIS NAS LIGAÇÕES SIMPLES Cl + Cl Cl Cl Cl Cl H F H O H H N H H H H C H H LIGAÇÃO SIMPLES

22 LIGAÇÕES COVALENTES ESTRUTURAS DE LEWIS NAS LIGAÇÕES MÚLTIPLAS H H O O N N LIGAÇÃO DUPLA LIGAÇÃO TRIPLA

23 LIGAÇÕES COVALENTES DESENHANDO AS ESTRUTURAS DE LEWIS

24 CARGA FORMAL A carga formal de um átomo é a carga que um átomo teria em uma molécula se todos os outros átomos tivessem a mesma eletronegatividade (isto é, se todos os pares de elétrons ligantes estivessem igualmente compartilhados entre os átomos ❶ Todos os elétrons não compartilhados (não ligantes) são atribuídos ao átomo ao qual estão localizados ❷ Metade dos elétrons ligantes é atribuído a cada átomo na ligação A carga formal de um átomo é igual ao número de elétrons de valência no átomo isolado menos o número de elétrons atribuídos ao átomo na estrutura de Lewis

25 CARGA FORMAL A soma das cargas formais de todos os átomos em um composto é igual à carga total deste composto

26 CARGAS FORMAIS

27 CARGA FORMAL EXEMPLO Molécula de CO 2 ❶ Os átomos ostentem cargas formais muito próximas de zero ❷ Qualquer carga negativa esteja localizada nos átomos mais eletronegativos CARGAS FORMAIS NÃO REPRESENTAM CARGAS REAIS NOS ÁTOMOS

28 EXERCÍCIO CARGA FORMAL

29 POLARIDADE DA LIGAÇÃO ELETRONEGATIVIDADE Habilidade de um átomo em atrair elétrons para si em certa molécula ENERGIA DE IONIZAÇÃO AFINIDADE ELETRÔNICA

30 POLARIDADE DA LIGAÇÃO ELETRONEGATIVIDADE

31 POLARIDADE DA LIGAÇÃO ELETRONEGATIVIDADE E POLARIDADE DA LIGAÇÃO 0 1,9 3,0 COVALENTE APOLAR COVALENTE POLAR IÔNICA Quanto maior a diferença na eletronegatividade dos átomos, mais polares serão suas ligações

32 POLARIDADE DA LIGAÇÃO ELETRONEGATIVIDADE E POLARIDADE DA LIGAÇÃO EXERCÍCIO

33

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