Aula 17 Ligações covalentes e metálicas

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1 Aula 17 Ligações covalentes e metálicas Em nossa aula passada falamos de ligações iônicas, aquelas que ocorrem entre átomos com grandes diferenças de eletronegatividade. Entretanto, essa não é a única forma que os átomos podem se ligar, sendo as outras formas o assunto dessa aula. LIGAÇÕES COVALENTES E METÁLICAS Observe abaixo, na tabela 1, passada na aula passada, algumas características de algumas substâncias. Tabela 1 - Substâncias diferentes suas propriedades Substância Ponto de Fusão (ºC) Conduz corrente no estado sólido? Cloreto de Lítio 614 Não Sim Cloreto de Cálcio 782 Não Sim Cloreto de Sódio 801 Não Sim Brometo de Potássio 1003 Não Sim Óxido de Alumínio 2015 Não Sim Óxido de Magnésio 2800 Não Sim Álcool Etílico -117 Não Não Cloro -101 Não Não Água 0 Não Não Naftalina 80 Não Não Iodo 114 Não Não Glicose 142 Não Não Alumínio 660 Sim Sim Prata 962 Sim Sim Ouro 1064 Sim Sim Cobre 1535 Sim Sim Platina 1772 Sim Sim Conduz corrente no estado líquido? Nessa aula falaremos sobre o comportamento do segundo e terceiro grupo de substâncias mostradas na tabela: LIGAÇÕES COVALENTES Observando as substâncias classificadas na tabela como parte do grupo 2 na tabela, temos essas: Álcool etílico CH3CH2OH; Cloro Cl2; Água H2O;

2 Naftalina C10H8; Iodo I2 e glicose, C6H12O6. Avaliando elas mais profundamente observamos que todas são formadas por ametais. Com isso, podemos afirmar: Substâncias formadas pela união de átomos de ametais (incluindo o H) apresentam baixos pontos de fusão e ebulição e não conduzem a corrente elétrica quando puras nos estados líquidos ou sólidos*. A ligação entre átomos de ametais não pode ser iônica, pois como verificamos, ametais precisam de elétrons para completar o octeto. Assim, entre átomos de ametais, a ligação química ocorre de outro modo, chamado de ligação covalente! Considere um átomo de cloro. Ele não é estável isoladamente, pois possui 7 elétrons na camada de valência. Para se estabilizar, vimos que ele deve, ao participar de uma ligação iônica, receber mais 1 elétron. Há, entretanto, outro modo de esse átomo atingir a estabilidade. Ele pode compartilhar um elétron com outro átomo que também fara o mesmo. Dessa maneira, cada átomo passará a ter o usufruto comum do par de elétrons compartilhado, ficando assim com o octeto completo. O resultado é uma molécula de cloro,formada por dois átomos desse elemento. Fórmula Eletrônica Fórmula Estrutural Fórmula Molecular Esse compartilhamento de elétrons que leva a formação de moléculas é chamado de ligação covalente. Observe a molécula de etanol, mais complexa que a do cloro:

3 Note que os elementos que compõe essa molécula são o Carbono (C), o Oxigênio (O) e o Hidrogênio (H), sendo esses ametais. Em função desse fato não há diferença significativa na eletronegatividade desse elementos para formar uma ligação iônica, formando eles entre si apenas ligações covalentes. Veja, por exemplo, a ligação entre um átomo de hidrogênio e um de carbono, representada abaixo. O Carbono, um elemento da família 4A, possui 4 elétrons em sua camada de valência. Já o Hidrogênio possui apenas 1. Para ficarem estáveis, de acordo com a teoria do octeto, o hidrogênio deve receber 1 elétron e o carbono 4 elétrons. Em função dessa busca por estabilidade, esses dois elementos compartilham os elétrons de sua camada de valência. Note que o hidrogênio precisa de apenas um elétron para a estabilidade, compartilhando apenas um elétron com o carbono, conforme visto na figura acima. Entretanto, para o carbono atingir a estabilidade ele necessita realizar mais ligações, visto que mesmo compartilhando um elétron com o hidrogênio esse ainda permanece com 5 elétrons. Por isso, o carbono se liga aos demais elementos presentes na molécula de etanol. Propriedades das substancias covalentes As substâncias formadas com ligações covalentes podem ser encontradas nos três estados físicos na natureza (sólido, líquido e gasoso). Entretanto, seus pontos de ebulição e fusão são muito mais baixos quando

4 comparados com os das substâncias iônicas. E quando puras essas substâncias NÃO conduzem eletricidade. LIGAÇÕES METÁLICAS As ligações metálicas são características de substâncias formadas exclusivamente por átomos de metais, como aqueles classificados no terceiro grupo da tabela 1. Esse tipo de ligação explica algumas propriedades apresentadas pelos metais que são diferentes das observadas em substâncias formadas por ligações iônicas ou covalentes. Por exemplo, os metais, em sua maioria, podem ser encontrados no estado sólido à temperatura ambiente (25 C) e apresentam cor acinzentada e brilho característico. Assim como nas substâncias iônicas verificamos a formação de um retículo cristalino, onde não há moléculas propriamente formadas, mas sim átomos muito próximos e sobrepostos aos outros. Nesse caso, representamos o retículo cristalino do metal apenas com o símbolo do elemento que o compõe, como Fe para o ferro, Au para o ouro, entre outros. Veja os exemplos nas figuras abaixo. Mercúrio Hg (O único metal líquido a temperatura ambiente) Cobre - Cu Ouro - Au

5 Experiências com raios X levam a crer que os átomos dos metais se organizam em uma estrutura na qual os cátions ficam agrupados fixos com um mar de elétrons localizados em torno dos cátions. Esses elétrons são provenientes da camada de valência e não são atraídos por nenhum núcleo em particular, por isso os chamamos de deslocalizados. Para compreender melhor, veja a figura abaixo: Os elétrons, representados pelo símbolo negativo (-), tem a liberdade de se moverem por toda a extensão do retículo cristalino, sendo esses responsáveis por algumas propriedades dos metais, como: Condutibilidade; Elevados PF e PE. Maleabilidade* (capacidade de serem moldados em lâminas e chapas muito finas); Ductibilidade* (capacidade de serem moldados fios); *Essas propriedades podem ser explicadas pela sobreposição dos núcleos positivos na formação do retículo cristalino. Aplicandose uma pressão sobre uma determinada região do metal, os átomos dessa irão escorregar sobre os outros. Com esse deslizamento podem se formar as lâminas ou fios desejados. Observando essas propriedades podemos compreender como e por que os metais são tão utilizados para formarem fios elétricos, recipientes que suportem aquecimento como panelas e outros frascos, bem como as suas diversas outras aplicações, sejam na forma de ligas (combinando dois ou mais metais) ou com um único elemento químico. Ficou com alguma dúvida? Mande um para a profª em

6 Referências Bons estudos! SALVADOR, E.; USBERCO, J.; Conecte Química - 1º Ano - Ensino Médio. Ed. Saraiva PERUZZO, F.M.; DO CANTO, E.L.; Química na Abordagem do Cotidiano - Volume 1. Ed. Modern bn a, 2010.

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