LIGAÇÕES QUÍMICAS

A maioria dos elementos químicos não ocorre na forma de ÁTOMOS ISOLADOS ESTÁVEIS. Na natureza, somente os GASES NOBRES, em condições espontâneas, são estáveis na forma de átomos isolados.

TEORIA DO OCTETO Em 1916, G. LEWIS e W. KOSSEL, propuseram que: Átomos com oito elétrons no nível eletrônico mais externo aparecem isolados na natureza. 10Ne: 1s² 2s² 2p6 18Ar: 1s² 2s² 2p6 3s² 3p6 O Hélio, He (Z=2), é estável com 1s²

Por meio de “intercâmbio” de elétrons, os átomos dos diversos elementos químicos se estabilizam. Dependendo da natureza dos elementos químicos que se ligam, a ligação interatômica pode ser iônica, covalente ou metálica.

LIGAÇÃO IÔNICA: Se dá por meio de “transferência de elétrons” originando íons que se atraem. LICAÇÃO COVALENTE: Ocorre pelo “compartilhamento de pares eletrônicos” com a formação de moléculas. LIGAÇÃO METÁLICA: átomos (pseudo-íons) “imersos” em um “mar de elétrons”.

LIGAÇÃO IÔNICA OU ELETROVALENTE É a atração de caráter eletrostático que ocorre entre íons de cargas opostas. Estes íons são formados por elementos com grande diferença de eletronegatividade. Ocorrência: METAL + AMETAL METAL + HIDROGÊNIO

CARGAS DE ÍONS MONOATÔMICOS ESTÁVEIS Em geral, os metais possuem de 1 a 3 elétrons em seu nível de valência, e tendem a formar cátions. Ex 1: 12Mg: 1s² 2s² 2p6 3s² Mg – 2 e- → Mg²+ ( C.V. = 2s²2p6) Ex 2: 19K: 1s² 2s² 2p6 3s² 3p6 4s1 K – 1e- → K1+ ( C.V.= 3s² 3p6)

Existem elementos metálicos que se estabilizam com configuração semelhante ao Hélio. Ex: 3Li: 1s² 2s1 Li – 1e- → Li1+ ( C.V.= 1s²) Em compostos iônicos binários, o hidrogênio (Z=1) forma o ânion hidreto, H1-, cuja configuração eletrônica é 1s².

Vários metais de transição originam cátions cuja configuração eletrônica não se enquadra na teoria do octeto. Ex1: 26Fe2+ (cátion ferro II ou ferroso) 1s² 2s² 2p6 3s² 3p6 3d6 Ex2: 29Cu1+(cátion cobre I ou cuproso) 1s2 2s² 2p6 3s2 3p6 3d10

Os ametais, por sua vez, possuem geralmente de 5 a 7 elétrons no nível de valência. Em ligações iônicas, formam ânions. Ex 1: 15P: 1s² 2s² 2p6 3s² 3p3 P + 3e- → P3- (C.V.= 3s² 3p6) Ex 2: 8O: 1s² 2s² 2p4 O + 2e- → O2- ( C.V.= 2s² 2p6)

FÓRMULAS QUÍMICAS DOS IÔNICOS O fundamento teórico é que a soma total das cargas positivas e negativas seja igual a zero. O composto químico é eletricamente neutro. O cátion, Cx+, (íon positivo) é representado à esquerda da fórmula e o ânion, Ay- ,(íon negativo) à direita.

Cx+Ay- → CyAx Ex1: Ca2+ P3- → Ca3P2 3 cátions Ca2+ = 3 x +2 = +6 2 ânions P3- = 2 x -3 = -6 Σ cargas = +6 -6 = Zero

Mg2+ Br1- → MgBr2 1 cátion Mg2+ = +2 2 ânions Br1- = 2 x -1 = -2 Σ cargas = +2 -2 = Zero Caso os índices obtidos sejam números redutíveis ou múltiplos eles devem ser simplificados. Em uma fórmula iônica, esses valores devem ser os menores possíveis.

Cu2+ O2- = Cu2O2 = CuO Pb4+ S2- = Pb2S4 = PbS2 Em compostos binários resultantes da combinação de metais com o hidrogênio, este elemento forma o ânion hidreto. Ex1: Qual a fórmula química do composto proveniente da combinação entre os elementos cálcio e hidrogênio?

Ca – 2e- → Ca2+ (C.V. = 3s² 3p6) H + 1e- → H1- ( C.V = 1s²) 20 Ca: 1s² 2s² 2p6 3s2 3p6 4s2 Ca – 2e- → Ca2+ (C.V. = 3s² 3p6) H + 1e- → H1- ( C.V = 1s²) Fórmula: Ca2+ H1- → CaH2

PROPRIEDADES DOS COMPOSTOS IÔNICOS São explicadas em função das fortes atrações de caráter elétrostático entre cátions e ânions. Os compostos iônicos são sólidos em condições ambientes. São cristalinos, duros e quebradiços. Apresentam altos P.F e P.E São isolantes elétricos no estado sólido. Os íons “presos” nos retículos não podem se mover.

Seu melhor solvente é a água(solvente polar). São condutores elétricos no estado líquido ou em solução aquosa devido ao fenômeno da dissociação iônica. NaCℓ (s) → Na1+(aq) + Cℓ1-(aq) NaCℓ (s) → Na1+(ℓ) + Cℓ1-(ℓ)