Ligações Químicas Arranjos Atômicos
Dependendo da energia envolvida na ligação elas podem ser divididas em As ligações químicas tem forte influência sobre diversas propriedades dos materiais Os elétrons de valência (do último nível) são os que participam das ligações químicas. Os átomos buscam a configuração mais estável dos gases nobres (com 2 ou 8 elétrons) Dependendo da energia envolvida na ligação elas podem ser divididas em Fortes Fracas
Ligações fortes: Iônicas Covalentes Metálicas Ligações fracas: Van der waals
Representação esquemática dos estados de energia preenchidos para um átomo de sódio
Ligação iônica
Ligação Iônica
Representação esquemática da ligação iônica para o NaCl Resulta da atração mútua entre íons positivos e negativos
Representação esquemática da ligação covalente em uma molécula de metano. Os átomos atingem a configuração estável compartilhando elétrons com um átomo adjacente
Ligação Covalente – Cl - Cl
A ligação covalente é direcional, ou seja mantém um ângulo entre as ligações. Nos materiais covalentes há uma tendência a reduzir a expansão térmica e a densidade em relação a materiais iônicos com massa atômica semelhante
União de dois átomos de sódio por meio da ligação metálica
Modelo da Ligação Metálica
Ilustração esquemática da ligação metálica Estrutura formada por íons positivos e elétrons livres de valência que formam uma “nuvem eletrônica” que circula livremente entre os íons positivos
Propriedades associadas as ligações metálicas Alta condutividade elétrica e térmica: os elétrons podem se mover em presença de uma f.e.m. ou de um gradiente de temperatura. Permitem grande deformação plástica pois as ligações são móveis ou seja não são rígidas como as iônicas e as covalentes Possuem o brilho metálico, como os elétrons são muito móveis trocam de nível energético com facilidade emitindo fótons São sempre opacos: pela mesma razão acima mas nesse caso absorvendo a luz incidente
Representação esquemática de uma molécula polar Dipolos elétricos ocorrem quando os centros das cargas positivas não coincidem com o centro das cargas negativas em uma molécula
Ilustração esquemática da ligação de van der waals São ligações secundárias fracas que estão relacionadas a atração de dipolos elétricos
Representação esquemática da ligação de Van der Waals para o ácido fluorídrico
Ligações por dipolos induzidos
Atração por pontes de hidrogênio entre moléculas de água
Expansão da água no estado sólido
Ligações químicas em relação aos tipos de materiais
Influência da energia da ligação em algumas propriedades dos materiais Quanto maior a energia envolvida na ligação química há uma tendência de: Maior ser o ponto de fusão do composto Maior a resistência mecânica Maior a dureza Maior o módulo de elasticidade Maior a estabilidade química Menor a dilatação térmica