Estruturas eletrônicas de Lewis

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1 Estruturas eletrônicas de Lewis Modelo para ligação covalente Prof. Bruno Gabriel

2 Conceitos fundamentais Os cientistas G. N. Lewis e I. Langmuir, em , apresentaram dois tipos principais de ligação química: covalente e iônica. Em uma ligação covalente, entende-se que os elétrons são compartilhados entre os átomos. Comum entre ametais. Em uma ligação iônica, entende-se que estes mesmos elétrons são transferidos entre os átomos, formando íons. Ligação comum entre metais e ametais. Gilbert N. Lewis (USA) Algumas contribuições importantes: - Ligação covalente - Teoria ácido-base

3 Conceitos fundamentais De uma maneira muito simplificada, considerando um modelo planetário para o átomo, a figura abaixo ilustraria um conceito de ligação covalente:

4 Conceitos fundamentais De uma maneira muito simplificada, considerando um modelo planetário para o átomo, a figura abaixo ilustraria um conceito de ligação iônica entre Na e Cl:

5 Conceitos fundamentais Há três maneiras mais comuns para se representar uma molécula: a) Fórmula molecular: Representa apenas a quantidade de átomos (e de elementos presentes), mas não mostra como estão ligados. b) Fórmula de Lewis, estrutura de Lewis ou estrutura molecular: Mostra os elétrons da ligação química. c) Fórmula estrutural plana ou estrutura plana: Representa as ligações presentes entre os átomos e como eles estão ligados. Cada traço entre 2 átomos indica uma ligação covalente.

6 Compostos iônicos x moleculares Substâncias compostas podem ainda ser classificadas em: a) Composto molecular ou covalente: Apresentam apenas ligações covalentes entre suas moléculas. Exemplos: b) Composto iônico: Apresentam pelo menos uma ligação iônica. Exemplos:

7 Estruturas de Lewis para ligação covalente Lewis adotou um método simples e útil para representar a ligação covalente. Nesta representação, os pontos (ou x) representam os elétrons de valência (última camada) dos átomos. Os núcleos dos átomos são representados pelo símbolo do elemento... x. x. Elétrons devem estar sempre emparelhados (em pares). A presença de um único elétron (ímpar) indica que trata-se de um radical. Representação alternativa: um traço representa um par de elétrons. Um traço entre dois átomos representa uma ligação covalente (2 elétrons compartilhados) entre 2 átomos

8 Estruturas de Lewis para ligação covalente Exemplo: Estrutura eletrônica de Lewis para a molécula de H2 Cada átomo de H tem 1 elétron na camada de valência. O átomo de H pode compartilhar este elétron para adquirir configuração do gás nobre mais próximo, o He. Ou ainda

9 Estruturas de Lewis para ligação covalente Exemplo: Estruturas eletrônicas de Lewis para Cl2 e O2 Cada átomo de Cl tem 7 elétrons na camada de valência e pela regra do octeto (regra dos 8 elétrons) pode compartilhar um elétron para adquirir configuração do gás nobre mais próximo. Cada átomo de O tem 6 elétrons na camada de valência e pela regra do octeto (regra dos 8 elétrons) pode compartilhar 2 elétrons para adquirir configuração do gás nobre mais próximo. OBS: 2 ligações covalentes!

10 Estruturas de Lewis para ligação covalente Exemplo: Estruturas eletrônicas de Lewis para N2 e CO2 Cada átomo de N tem 5 elétrons na camada de valência e pela regra do octeto (regra dos 8 elétrons) pode compartilhar 3 elétrons para adquirir configuração do gás nobre mais próximo. OBS: 3 ligações covalentes! Podemos usar estes mesmos conceitos para moléculas com núcleos diferentes (diferentes elementos químicos), ou seja, moléculas polinucleares como o CO 2. Devemos lembrar que o C pode compartilhar 4 elétrons para atingir configuração do gás nobre mais próximo nesta molécula.

11 Caso particular (Ligação coordenada) Exemplo: Estrutura para o CO Em alguns casos especiais, um par de elétrons pode ser compartilhado por um único átomo para que ambos atinjam a configuração eletrônica de menor energia (ideal), como no caso do CO, onde o oxigênio pode usar um par de elétrons inerte (excedente, que não participaria da ligação) para realizar uma ligação covalente com o C, que precisaria de 4 elétrons para completar o octeto e não apenas 2.

12 Estruturas de Lewis para ligação covalente Exemplo: Estrutura para o CO Observe que, uma vez que o par de elétrons está na ligação química, mesmo que tenha vindo de um único átomo, ele passa a fazer parte dos dois átomos, sendo portanto, indistinguível das outras duas ligações. Portanto, representamos igualmente por um traço, como qualquer outra ligação covalente.

13 Para refletir... Após esta aula pode responder

14 Exercícios > Livro pág. 230 ex. 1, 2 e 3 e também estes abaixo:

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