8 Ligações químicas interatômicas Capítulo

Apresentação em tema: "8 Ligações químicas interatômicas Capítulo"— Transcrição da apresentação:

1 8 Ligações químicas interatômicas Capítulo
NA ABORDAGEM DO COTIDIANO Capítulo 8 – Ligações químicas interatômicas

2 Os três tipos de ligação química interatômica
Substância química pode ser Iônica Molecular Metálica em que há em que há em que há Ligação iônica Ligação covalente Ligação metálica Substâncias iônicas — substâncias que conduzem a corrente elétrica no estado líquido, mas não no sólido. Inclui cloreto de lítio, brometo de potássio, cloreto de cálcio, cloreto de sódio, óxido de alumínio e óxido de magnésio. Substâncias moleculares — substâncias que não conduzem corrente elétrica no estado sólido nem no líquido; também se destacam por apresentar pontos de fusão significativamente mais baixos que as substâncias dos outros dois grupos. Inclui etanol, cloro, água, naftaleno, iodo, glicose. Substâncias metálicas — substâncias que conduzem corrente elétrica tanto no estado sólido quanto no líquido; quanto aos pontos de fusão, essas substâncias são razoavelmente comparáveis às do primeiro grupo. Inclui alumínio, prata, ouro, cobre, ferro e platina. Capítulo 8 – Ligações químicas interatômicas

3 Os três tipos de ligação química interatômica
Gases nobres: modelo de estabilidade Os gases nobres formam substâncias em que átomos não estão unidos a outros átomos. O hélio, presente nos balões, é um exemplo de gás nobre. Apenas os gases nobres (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn), nas condições ambientes, apresentam átomos estáveis isolados, isto é, não unidos a outros átomos. ADILSON SECCO S.L. MATTON. BILD/CID Capítulo 8 – Ligações químicas interatômicas

4 Os três tipos de ligação química interatômica
Gases nobres: modelo de estabilidade No sal de cozinha, há íons de sódio e de cloro combinados, formando os cristais. Na água, há átomos de hidrogênio e oxigênio, formando moléculas. Na prata, há muitos átomos de prata unidos, formando o sólido. ADILSON SECCO ADILSON SECCO ADILSON SECCO SÉRGIO DOTTA JR./CID JAVIER JAIME/CID JAVIER JAIME/CID Capítulo 8 – Ligações químicas interatômicas

5 A regra do octeto Famílias ou grupos
Um átomo estará estável quando sua última camada possuir 8 elétrons (ou 2, caso se trate da camada K). Os átomos não estáveis se unem uns aos outros a fim de adquirir essa configuração estável. Experimentalmente verifica-se que, nas uniões químicas, os átomos podem perder elétrons, receber elétrons ou compartilhar elétrons e, com isso, atingir a estabilidade com 8 elétrons na última camada (ou 2, caso seja a camada K). Capítulo 8 – Ligações químicas interatômicas

6 Tendência dos elementos a perder elétrons
Os átomos dos elementos dos grupos 1, 2 e 13 apresentam uma tendência acentuada a perder os elétrons da camada de valência. Capítulo 8 – Ligações químicas interatômicas

7 Tendência dos elementos a receber elétrons
Os átomos dos elementos dos grupos 15, 16 e 17 apresentam, de modo geral, tendência a receber elétrons para ficar com oito elétrons na última camada. Capítulo 8 – Ligações químicas interatômicas

8 Fórmulas de Lewis e a valência dos elementos representativos
ADILSON SECCO Capítulo 8 – Ligações químicas interatômicas

9 A ligação iônica + Na Cl [Na+] [Cl–] Antes da ligação Após a ligação
metal não metal Cl + [Na+] [Cl–] ADILSON SECCO Átomo de sódio (Naº) 2−8−1 e− Átomo de cloro (Clº) 2−8−7 e− Metais têm tendência a doar e– (formar cátions). Não metais têm tendência a receber e– (formar ânions). Cátion sódio (Na+) 2−8 e− Ânion cloreto (Cl–) 2−8−8 e− Eletrosfera igual à do neônio Eletrosfera igual à do argônio Capítulo 8 – Ligações químicas interatômicas

10 A ligação iônica A fórmula de um composto iônico Fluorita Átomo
de flúor de cálcio [Ca2+]1 [F−]2  CaF2 (fluoreto de cálcio) ADILSON SECCO JOSÉ MANUEL SANCHIS CALVETE/CORBIS/LATINSTOCK 9F K−2 L−7 20Ca K−2 L−8 M−8 N−2 F– 9 K−2 L−8 Ca2+ 20 K−2 L−8 M−8 Cada F recebe 1 e– Cada Ca doa 2 e– Capítulo 8 – Ligações químicas interatômicas

11 (óxido de alumínio ou alumina)
A ligação iônica A fórmula de um composto iônico Safira Átomos de alumínio Átomos de oxigênio [Al3+]2 [O2−]3  Al2O3 (óxido de alumínio ou alumina) O retículo cristalino do Al2O3 é constituído por grande quantidade de íons Al3+ e O2– na proporção 2:3. ADILSON SECCO BIOPHOTO ASSOCIATES/PHOTO RESEARCHERS/LATINSTOCK O 8 Al 13 K−2 L−6 Cada O recebe 2 e− O2− K−2 L−8 K−2 L−6 M−3 Cada Al doa 3 e− Al3+ Capítulo 8 – Ligações químicas interatômicas

12 A ligação iônica A fórmula de um composto iônico
Hidrogênio não é metal. O hidrogênio apresenta apenas 1 e−. Para ficar com a eletrosfera de gás nobre (He = 2 e−), ele precisa receber 1 e−. 1H K−1 11Na K−2 L−8 M−1 Cada H recebe 1 e− 1H− K−2 Cada Na doa 1 e− 11Na+ K−2 L−8 NaH Capítulo 8 – Ligações químicas interatômicas

13 A ligação iônica A fórmula de um composto iônico
Na ligação iônica, o H apresenta carga negativa e é denominado íon hidreto. 1H K−1 Cada H recebe 1 e− 1H− K−2 20Ca K−2 L−8 M−8 N−2 Cada Ca doa 2 e− 20Ca2+ K−2 L−8 M−8 CaH2 Capítulo 8 – Ligações químicas interatômicas

14 A ligação iônica Valência de um íon
O módulo da carga de um íon é chamado de valência desse íon. Na+  Cátion do sódio, grupo 1 (1A) monovalente Ca2+  Cátion do cálcio, grupo 2 (2A) bivalente Al3+  Cátion do alumínio, grupo 13 (3A) trivalente N3–  Ânion do nitrogênio, grupo 15 (5A) trivalente O2–  Ânion do oxigênio, grupo 16 (6A) bivalente F–  Ânion do flúor, grupo 17 (7A) monovalente Capítulo 8 – Ligações químicas interatômicas

15 A ligação covalente Compartilhamento de elétrons
Representação dos átomos isolados Representação da molécula 1 ligação covalente simples Cl2 Cl–Cl H2 1 ligação covalente simples H–H ADILSON SECCO 1 ligação covalente dupla O2 O=O N2 N N  1 ligação covalente tripla Capítulo 8 – Ligações químicas interatômicas

16 A ligação covalente Compartilhamento de elétrons
Nenhum dos átomos envolvidos transformou-se em íon. Devido ao compartilhamento, todos passaram a ter, em suas eletrosferas, número de elétrons igual ao dos gases nobres. Quando átomos se unem por compartilhamento de elétrons, dizemos que entre eles se estabelece uma ligação covalente. Os grupos de átomos unidos por ligação covalente são denominados moléculas. Capítulo 8 – Ligações químicas interatômicas

17 A ligação covalente Valência
O número de ligações covalentes que o átomo de um elemento pode fazer é chamado de valência desse elemento. Cl é monovalente, O é bivalente, N é trivalente, C é tetravalente etc. Capítulo 8 – Ligações químicas interatômicas

18 A ligação covalente Para representar uma molécula, pode-se usar a fórmula eletrônica (Lewis), a fórmula estrutural (cada par de elétrons compartilhados é representado por meio de um tracinho) e a fórmula molecular. Capítulo 8 – Ligações químicas interatômicas

19 A ligação covalente Ligações covalentes adicionais usando par eletrônico de um mesmo átomo Uma ligação covalente pode ser estabelecida com um par de elétrons compartilhado, qualquer que seja a origem desse par de elétrons. Fórmula molecular Fórmula eletrônica Fórmula estrutural Capítulo 8 – Ligações químicas interatômicas

20 Representação usada por alguns autores para a “ligação dativa”
A ligação covalente Ligações covalentes adicionais usando par eletrônico de um mesmo átomo Alguns livros de Ensino Médio costumam chamar a ligação covalente em que ambos os elétrons “vieram” de um só átomo de “ligação coordenada” ou “ligação dativa”, e a representam por uma seta na fórmula estrutural. Representação usada por alguns autores para a “ligação dativa” Capítulo 8 – Ligações químicas interatômicas

21 Escrevendo a fórmula de um composto molecular
Capítulo 8 – Ligações químicas interatômicas

22 A ligação covalente Algumas exceções ao octeto
Note que são quatro elétrons na camada de valência do berílio e seis na do boro. ADILSON SECCO Note que são dez elétrons na camada de valência do fósforo e doze na do enxofre. Capítulo 8 – Ligações químicas interatômicas

23 A ligação covalente Algumas exceções ao octeto
Note que, nestas estruturas, nitrogênio e cloro estão com um elétron desemparelhado, isto é, um elétron sem outro com o qual componha um par. ADILSON SECCO Capítulo 8 – Ligações químicas interatômicas

24 A ligação metálica Modelo do mar de elétrons
Já que os metais são bons condutores de corrente elétrica, espera-se que eles possuam em sua estrutura elétrons livres para se movimentarem. Essa é uma das evidências que conduziram à elaboração do modelo da ligação química existente nos metais. Capítulo 8 – Ligações químicas interatômicas

25 A ligação metálica Modelo do mar de elétrons
Os cientistas admitem que um metal sólido é constituído por átomos metálicos em posições ordenadas com seus elétrons de valência livres para se movimentarem por todo o metal. Assim, temos um “amontoado” organizado de íons metálicos positivos mergulhados num “mar de elétrons” livres. Esse é o chamado modelo do mar de elétrons, que explica a condutividade elétrica dos metais. Capítulo 8 – Ligações químicas interatômicas

26 livre movimentação por
A ligação metálica Modelo do mar de elétrons Íons Ag fixos Assim como a presença dos elétrons entre dois átomos os mantém unidos numa ligação covalente, é a presença do mar de elétrons que mantém os átomos metálicos unidos. Contudo, num pedaço de metal, os átomos não se encontram com o octeto completo. A regra do octeto não é satisfatória para explicar a ligação metálica. ADILSON SECCO Elétrons “soltos” com livre movimentação por todo o metal Esquematização do modelo do “mar de elétrons” para a prata metálica. Capítulo 8 – Ligações químicas interatômicas

27 A ligação metálica Ligas metálicas
Ligas metálicas são misturas sólidas de dois ou mais elementos, sendo que a totalidade (ou pelo menos a maior parte) dos átomos presentes é de elementos metálicos. O “ouro 18 quilates” é uma liga de ouro e cobre (e, eventualmente, prata), o bronze é uma liga de cobre e estanho, o latão é uma liga de cobre e zinco e o aço é uma liga de ferro com pequena quantidade de carbono. O ouro 18 quilates é usado em joalheria. EUGEN/CORBIS/LATINSTOCK Medalha de bronze BHP BILLINTON/REUTERS Ziper de latão OLAF_KOWALZIK/ALAMY/OTHER IMAGES Capítulo 8 – Ligações químicas interatômicas

28 A ligação metálica Propriedades das substâncias metálicas
Brilho característico: se polidos, os metais refletem muito bem a luz. Alta condutividade térmica e elétrica: são propriedades que se devem aos elétrons livres. Seu movimento ordenado constitui a corrente elétrica e sua mobilidade permite a rápida propagação do calor através dos metais. Capítulo 8 – Ligações químicas interatômicas

29 A ligação metálica Propriedades das substâncias metálicas
Altos pontos de fusão e de ebulição: em geral, são características dos metais (embora haja exceções, como mercúrio, PF = 39 ºC; gálio, PF = 30 ºC; e potássio, PF = 63 ºC). Devido a essa propriedade e também à boa condutividade térmica, alguns metais são usados em panelas e em radiadores de automóveis. Capítulo 8 – Ligações químicas interatômicas

30 A ligação metálica Propriedades das substâncias metálicas
Maleabilidade: metais são facilmente transformados em lâminas. O metal mais maleável é o ouro, que permite obter lâminas com espessuras da ordem de 0,00001 cm. Ductibilidade: metais são facilmente transformados em fios. O metal mais dúctil é o ouro, que permite obter fios finíssimos (1 g fornece metros de fio). Resistência à tração: o ferro (sob a forma de aço) é um exemplo de metal que apresenta grande resistência à tração, o que permite sua utilização em cabos de elevadores e em construção civil. Capítulo 8 – Ligações químicas interatômicas

31 Estado físico nas condições ambientes Conduz corrente elétrica no
Comparando as substâncias iônicas, moleculares e metálicas Substância PF e PE geralmente Estado físico nas condições ambientes Conduz corrente elétrica no estado sólido? estado líquido? Iônica Altos Sólido Não Sim Molecular Baixos Sólido, líquido ou gasoso Metálica Sólido* * Exceção relevante é o mercúrio (Hg), que é líquido. Capítulo 8 – Ligações químicas interatômicas

32 ANOTAÇÕES EM AULA Autores: Eduardo Leite do Canto e Francisco Miragaia Peruzzo Editores: André Jun, Fabiana Eiko S. Asano e Paula Yumi Hirata Coordenação de produção: Maria José Tanbellini Revisão: Aline Souza, Miguel Facchini, Ramiro Morais Torres Diagramação: Mamute Mídia EDITORA MODERNA Diretoria de Tecnologia Educacional Editora executiva: Gabriela Dias Coordenadora editorial: Ivonete Lucirio Coordenador de projetos: Cristiano Galan Editora: Natália Coltri Fernandes Editor assistente de arte: Eduardo Bertolini Assistente editorial: Mayra Kallás Assistentes de arte: Adailton Brito, Ana Maria Totaro, Caroline Almeida, Valdeí Prazeres Iconografia: Maria Clara Antonelli, Rafael Galvão Revisão: Luiz Alberto de Andrade, Mariana Nascimento © Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei de 19 de fevereiro de 1998. Todos os direitos reservados. Rua Padre Adelino, 758 – Belenzinho São Paulo – SP – Brasil – CEP: Vendas e atendimento: Tel. (0__11) Fax (0__11) 2012 FIM