LIGAÇÕES QUÍMICAS.

Apresentação em tema: "LIGAÇÕES QUÍMICAS."— Transcrição da apresentação:

1 LIGAÇÕES QUÍMICAS

2 LIGAÇÕES QUÍMICAS LIGAÇÃO IÔNICA: refere-se às forças eletrostáticas que existem entre íons de cargas de sinais contrários. LIGAÇÃO COVALENTE: resulta do compartilhamento de elétrons entre dois átomos. LIGAÇÃO METÁLICA: são encontradas em metais como cobre,ferro e alumínio. Cada átomo está ligado a vários átomos vizinhos.

3 The Periodic Table and Atomic Radius

4 Eletronegatividade na TP

5 Eletronegatividade

6 Elétrons envolvidos em ligações químicas.
ELÉTRONS DE VALÊNCIA Elétrons envolvidos em ligações químicas. SÍMBOLOS DE LEWIS Consiste do símbolo químico do elemento mais um ponto para cada elétron de valência.

7 Seis elétrons de valência.
[Ne] 3s2 3p4 Seis elétrons de valência. O número de elétrons de valência de qualquer elemento é o mesmo do número do grupo do elemento da tabela periódica.

8 Electron Dot Structure or Lewis Dot Diagram
A notation showing the valence electrons surrounding the atomic symbol.

9 Valence Electrons Valence electrons are the electrons in the highest occupied energy level of the atom. Valence electrons are the only electrons generally involved in bond formation.

10 Electron Configuration of Sodium
1s2 2s2 2p6 3s1 Which is the valence electron for Na? Answer: 1s2 2s2 2p6 3s1

11 Na , 11 e

12 Na + , 10e

13 A Positive Ion (Cation):
An atom that has lost one or more electrons. + charge

14 A Negative Ion (Anion) An atom that has gained one or more electrons.
Negatively (-) charged.

15 Chlorine Atom  Chlorine Ion

16 Check your Neighbor When Na, (Z= 11) loses its valence electron, what element does its configuration look like ? Neon Potassium Beryllium Sodium

17 Note Atoms tend to react in a way that would lead them to have a stable octet.

18 Oito elétrons de valência.
GASES NOBRES Distribuições eletrônicas muito estáveis ( altas energias de ionização,baixas afinidades por elétrons adicionais e deficiência geral de reatividade química). Oito elétrons de valência.

19 REGRA DO OCTETO Os átomos tendem a ganhar, perder ou compartilhar elétrons até que eles estejam circundados por oito elétrons de valência. Octeto de elétrons: subníveis s e p completos.

20

21 Elements within the same group have the same electron-dot structure.

22 Some Typical Ions with Positive Charges (Cations)
Group 1 Group 2 Group 13 H+ Mg2+ Al3+ Li+ Ca2+ Na+ Sr2+ K+ Ba2+

23 Some Common Ions

24 Formation of Ions from Metals
LIGAÇÃO IÔNICA Ionic compounds result when metals react with nonmetals Metals lose electrons to match the number of valence electrons of their nearest noble gas Positive ions form when the number of electrons are less than the number of protons Group 1 metals  ion 1+ Group 2 metals  ion 2+ Group 13 metals  ion 3+

25 Learning Check A. Number of valence electrons in aluminum
1) 1 e ) 2 e- 3) 3 e- B. Change in electrons for octet 1) lose 3e ) gain 3 e ) gain 5 e- C. Ionic charge of aluminum 1) ) ) 3+

26 Solution A. Number of valence electrons in aluminum 3) 3 e-
B. Change in electrons for octet 1) lose 3e- C. Ionic charge of aluminum 3) 3+

27 Learning Check Give the ionic charge for each of the following:
A. 12 p+ and 10 e- 1) 0 2) 2+ 3) 2- B. 50p+ and 46 e- 1) 2+ 2) 4+ 3) 4- C. 15 p+ and 18e- 2) ) 3- 3) 5-

28 LIGAÇÃO IÔNICA O cloreto de sódio é composto de íons Na+ e Cl-, arranjados em uma rede tridimensional regular.

29 Cada íon tem um octeto de elétrons.
Metal de baixa energia de ionização. NaCl Não-metal com alta afinidade por elétrons. Ocorre a transferência de um elétron do átomo de Na para um átomo de Cl. Cada íon tem um octeto de elétrons.

30 ? Reação do sódio com o cloro: exotérmica
A remoção de um elétron de Na(g) para formar Na+(g) requer 496 kJ/mol. Adição de um elétron a Cl(g) libera 349 kJ/mol. ? 496 – 349 = 147 kJ / mol Esse valor propõe que os átomos de sódio e cloro estão infinitamente distantes um do outro.

31 Atração de íons de carga oposta: estabilidade dos compostos iônicos.
Liberação de energia fazendo com que os íons formem um arranjo ou rede. Energia de rede: a energia liberada na formação de um mol de sólido iônico a partir de seus íons em fase gasosa Na+(g) + Cl-(g)  NaCl(s) ΔHrede = 788 kJ.mol-1

32 Energias de rede para alguns compostos iônicos
Os valores da tabela acima são positivos mesmo ou negativos?

33 Valores muito positivos: íons fortemente atraídos uns pelos outros nos sólidos.
A energia liberada pela atração entre os íons de cargas contrárias mais do que compensa a natureza endotérmica das energias de ionização, tornando a formação de compostos iônicos um processo exotérmico.

34 ÍONS DE METAIS DE TRANSIÇÃO
Têm mais de três elétrons além do cerne de gás nobre. Ag: [Kr] 4d10 5s1 Os metais Cu, Ag, Au geralmente são encontrados como íons 1+. Os metais de transição quase sempre não formam íons com configurações de gás nobre.

35 Formação do íons positivos
Elétrons são perdidos do subnível com maior valor de n. Para formar íons, os metais de transição perdem primeiro os elétrons s do nível de valência, em seguida, tantos elétrons d quantos necessários para atingir a carga do íon. Fe: [Ar] 3d6 4s2 Fe+2: [Ar] 3d6

36 CARACTERÍSTICAS DAS SUBSTÂNCIAS IÔNICAS
Substâncias quebradiças com altos pontos de fusão. Em geral, são substâncias cristalinas, significando que os sólidos têm superfícies planas que fazem ângulos característicos entre si. Cristais iônicos quebram-se de maneira regular em superfícies planas.

37 Ionic Bonding – the Born Haber Cycle
Insight into the stability of ionic compounds can be obtained if we imagine breaking a reaction forming a binary ionic compound (from a metal and a nonmetal) into several steps. We’ll look at this for the formation of NaCl(s). In the next slide we will identify ΔH’s for familiar processes and introduce a new ΔH – the enthalpy of crystallization (lattice energy).

38 Energy Changes in the Formation of Ionic Crystals
Born Haber Cycle Enthalpy diagram for the formation of an ionic crystal General Chemistry: Chapter 12 Copyright © 2011 Pearson Canada Inc.

39 Born Haber Cycle - Comments
We consider a binary ionic substance being formed from its constituent elements in their standard states. Along the way we first form neutral gaseous atoms of each element (a metal and a nonmetal) in the gas phase. We next form a metal ion (Na+(g), Mg2+(g)……) and a non-metal ion (Cl-(g), O2-(g)…..). Finally we combine the two metal ions to form an ionic crystal.

40 Born Haber Cycle For the case of NaCl(s) formation you should be able to identify the signs of ∆H1, ∆H2, ∆H3 and ∆H5. (∆H4 is “trickier”?). You also should be able to see what physical or chemical process is occurring at each step. If ∆H5 were not a highly exothermic step would ionic compounds be as stable?

41 Born Haber Cycle for NaCl(s)
Step or ∆H Value Description of Physical/Chemical Change ∆H1 Enthalpy of sublimation of Na(s) ∆H2 ½ x (Bond energy of Cl2) ∆H3 1st ionization energy of Na(g) ∆H4 Electron affinity of Cl(g) ∆H5 Lattice energy of NaCl(s)

42 Class Examples 1. How would the Born Haber cycle for the formation of NaBr(s) differ from the Born Haber cycle already considered for NaCl(s) formation? 2. How would the Born Haber cycle for the formation of MgO(s) and MgCl2(s) differ from the Born Haber cycle already considered for NaCl(s) formation?