CONCEITOS FUNDAMENTAIS SOBRE LIGAÇÃO QUÍMICA Prof a. Dr a. Luciana M. Saran 1
1. INTRODUÇÃO Ligações Químicas Interatômicas - Forças de interação entre os átomos. - São responsáveis pela formação de moléculas, agrupamentos de átomos ou sólidos iônicos. - Podem ser de três tipos: iônica, covalente e metálica. 2
GRUPOS DE SUBSTÂNCIAS E LIGAÇÃO QUÍMICA 3
1. INTRODUÇÃO Grupos de Substâncias - Substâncias Iônicas: compostas por metal e não-metal. - Substâncias Moleculares: apresentam apenas elemento(s) do tipo não-metal. - Substâncias Metálicas: apresentam apenas metal em sua composição. 4
2. A REGRA DO OCTETO Substâncias químicas são formadas por átomos de elementos químicos. Exs.: O 2,O 3, CO 2, H 2 O, SO 2, CH 4 (metano), CH 2 =CH 2 (eteno), etc. Apenas os gases nobres (He, Ne, Ar, Kr, Xe e Rn), em condições ambiente, apresentam átomos estáveis isolados. Ao contrário de todos os outros elementos, os gases nobres apresentam 8 e -, exceto o He, na última camada. 5
TABELA 1: Distribuição Eletrônica dos Gases Nobres Fonte: PERUZZO, 2006. 6
2. A REGRA DO OCTETO Foi proposta em 1916 por William Kossel e Gilbert Newton Lewis, a fim de interpretar a ligação interatômica. De acordo com esta regra, um átomo estará estável quando a sua última camada possuir 8e - (ou 2, caso se trate da camada K). 7
VALÊNCIA DOS ELEMENTOS REPRESENTATIVOS Fonte: PERUZZO, 2006. 8
3. LIGAÇÃO IÔNICA Resulta da interação entre metais e não-metais. Metais têm tendência para formar cátions e não-metais têm tendência para formar ânions. Sempre que um elemento que necessite doar elétrons para se estabilizar, se unir a outro, que necessite recebê-los, a união se dará por ligação iônica. 9
TENDÊNCIA PARA PERDER ELÉTRONS Fonte: PERUZZO, 2006. 10
Ionização do Na (metal) 11
TENDÊNCIA PARA RECEBER ELÉTRONS Fonte: PERUZZO, 2006. 12
Ionização do Cl (ametal) 13
EXEMPLO: LIGAÇÃO IÔNICA Fonte: PERUZZO, 2006. 14
4. LIGAÇÃO COVALENTE Resulta do compartilhamento de elétrons entre pares de átomos. Exemplo: Fonte: PERUZZO, 2006. 15
4. LIGAÇÃO COVALENTE Os elementos que tendem a fazer ligações covalentes são os não-metais e os semimetais. Fonte: PERUZZO, 2006. 16
4. LIGAÇÃO COVALENTE Fonte: PERUZZO, 2006. 17
4. LIGAÇÃO COVALENTE Fórmula Molecular, Fórmula de Lewis e Fórmula Estrutural: (1) (2) (3) (4) Em (1) e (4): presença de ligação covalente simples. Em (2): presença de ligação covalente dupla. Em (3): presença de ligação covalente tripla. 18
4. LIGAÇÃO COVALENTE POR QUE OS ELÉTRONS COMPARTILHADOS MANTÊM OS ÁTOMOS UNIDOS? A presença dos elétrons acarreta uma atração suficientemente intensa para manter os núcleos unidos, apesar da repulsão entre eles. Fonte: PERUZZO, 2006. 19
4. LIGAÇÃO COVALENTE Uma ligação covalente pode ser estabelecida com um par de elétrons compartilhado, qualquer que seja a origem deste par de e -. Ex. 1: Ex. 2: Fonte: PERUZZO, 2006. 20
4. LIGAÇÃO COVALENTE Ligação covalente coordenada ( dativa ): ligação covalente adicional usando par eletrônico de um mesmo átomo. Fonte: PERUZZO, 2006. 21
5. POLARIDADE DE LIGAÇÕES Os átomos dos diversos elementos químicos apresentam diferentes tendências para atrair e -. Eletronegatividade: tendência que o átomo de um determinado elemento apresenta para atrair elétrons, quando participa de uma ligação química. Fonte: PERUZZO, 2006. 22
5. POLARIDADE DE LIGAÇÕES Eletronegatividade: - A escala numérica mais conhecida para este parâmetro é a do químico Linus Pauling. - É uma propriedade periódica. - Não é costume atribuir valores de eletronegatividade para os gases nobres. 23
5. POLARIDADE DE LIGAÇÕES Eletronegatividade: 1. As setas mostram o sentido crescente da eletronegatividade na tabela periódica. 2. O grupo dos gases nobres está em branco para enfatizar a sua acentuada inércia química. Fonte: PERUZZO, 2006. 24
Valores da Eletronegatividade na Tabela Periódica 25
5. POLARIDADE DE LIGAÇÕES Ligação Covalente Apolar: ocorre tipicamente entre átomos que têm mesma eletronegaitividade. Exemplo: 26
5. POLARIDADE DE LIGAÇÕES Ligação Covalente Polar: ocorre tipicamente entre átomos que têm eletronegatividades diferentes. Exemplo: 27
6. LIGAÇÃO IÔNICA versus LIGAÇÃO COVALENTE A fronteira entre a ligação covalente e a ligação iônica não é algo extremamente claro e bem definido. > 2: indicam ligação com forte caráter iônico. < 1,5: indicam ligação com caráter predominantemente covalente. 28
6. LIGAÇÃO IÔNICA versus LIGAÇÃO COVALENTE Fonte: PERUZZO, 2006. 29
REFERÊNCIA PERUZZO, F. M.; CANTO, E. L. do. Química na Abordagem do Cotidiano. 4. ed. São Paulo:Moderna, 2006. 30