12745 – Eric Peres

13401 – Arao Hayashida Filho

Ligações químicasLigações químicas

As ligações químicas são uniões estabelecidas As ligações químicas são uniões estabelecidas entre átomos para formarem as moléculas, que entre átomos para formarem as moléculas, que constituem a estrutura básica de uma substância constituem a estrutura básica de uma substância ou composto. ou composto.

Pela Pela Regra do Octeto, Regra do Octeto, os os elementos adquirem estabilidade elementos adquirem estabilidade eletrônica quando seus átomos eletrônica quando seus átomos apresentam oito elétrons na sua apresentam oito elétrons na sua camada de valência, preenchendo camada de valência, preenchendo completamente os subníveis completamente os subníveis ss e e pp. .

Ligação iônicaLigação iônicaLigação Iônica é um tipo de ligação química baseada na atração Ligação Iônica é um tipo de ligação química baseada na atração

eletrostática entre dois íons carregados com cargas opostas. eletrostática entre dois íons carregados com cargas opostas.

Geralmente ligações iônicas se formam entre um metal e um Geralmente ligações iônicas se formam entre um metal e um ametal, onde um átomo de um metal doa um elétron para um ametal, onde um átomo de um metal doa um elétron para um ametal. ametal.

Apresentam forma definida, são sólidos nas condições Apresentam forma definida, são sólidos nas condições ambientes;ambientes;

Possuem altos ponto de fusão e ponto de ebulição;Possuem altos ponto de fusão e ponto de ebulição;Conduzem corrente elétrica quando dissolvidos em água ou Conduzem corrente elétrica quando dissolvidos em água ou

fundidos.fundidos.

Energias envolvidas na formação Energias envolvidas na formação da ligação Iônicada ligação Iônica

O processo em que ocorre a formação da ligação iônica O processo em que ocorre a formação da ligação iônica é altamente exotérmico devido à energia liberada pelo é altamente exotérmico devido à energia liberada pelo átomo ao receber o elétron e também devido às forças átomo ao receber o elétron e também devido às forças eletrostáticas de atração entre os íons formados.eletrostáticas de atração entre os íons formados.

Ex. Na (g) Na+(g) requer 496 kJ/mol

Processo endotérmico

Cl (g) Cl- (g) libera 349 kJ/mol Processo exotérmico

Se a transferência de elétron fosse o único fator, o processo seria endotérmico. O que propõe que os átomos de sódio e cloro estejam infinitamente distantes um do outro.

Energia de redeEnergia de redeÉ a energia necessária para separar completamente É a energia necessária para separar completamente

um mol de um composto sólido iônico em íons gasosos. um mol de um composto sólido iônico em íons gasosos. Onde ocorre a expansão da estrutura até que fiquem Onde ocorre a expansão da estrutura até que fiquem completamente separadoscompletamente separados

d

Q.QKE 21

el

Fortes atrações fazem com que a maioria dos cristais Fortes atrações fazem com que a maioria dos cristais iônicos fiquem duros, quebradiços e com altos pontos de iônicos fiquem duros, quebradiços e com altos pontos de fusãofusão

Ex.: NaCl(s) Na+(g) + Cl–(g) Hrede = + 788 kJ/mol

Processo altamente endotérmico

Energia de redeEnergia de rede

Ciclo de Born-HaberCiclo de Born-Haber

Hof [NaCl(s)] = Ho

f [Na(g)] + Hof [Cl(g)] +I1 (Na) + E(Cl) - Hrede

Hrede = 108 kJ + 122 kJ + 496 kJ – 349 kJ + 411 kJ = 788 kJ

Energia de rede para alguns Energia de rede para alguns compostos iônicoscompostos iônicos

Ligação CovalenteLigação Covalente

Ligação covalente é a ligação entre átomos Ligação covalente é a ligação entre átomos onde há o compartilhamento dos elétrons da onde há o compartilhamento dos elétrons da camada de valência. Ocorre basicamente entre camada de valência. Ocorre basicamente entre ametais, respeitando a regra do octeto para ametais, respeitando a regra do octeto para obtenção da estabilidade.obtenção da estabilidade.

Neste tipo de ligação não há formação de íons, Neste tipo de ligação não há formação de íons, pois as estruturas resultantes são eletronicamente pois as estruturas resultantes são eletronicamente neutrasneutras

Ex: HEx: H22OO

Estruturas de LewisEstruturas de Lewis

Indica cada par de elétrons compartilhados por um traço Indica cada par de elétrons compartilhados por um traço e os não compartilhados por ponto.e os não compartilhados por ponto.

Polaridade de ligação e eletronegatividadePolaridade de ligação e eletronegatividade

Quanto maior a diferença de eletronegatividade, mais Quanto maior a diferença de eletronegatividade, mais polarpolar será a ligação. será a ligação.

Havendo diferença de eletronegatividade a ligação Havendo diferença de eletronegatividade a ligação poderá ser covalente polar ou iônica.poderá ser covalente polar ou iônica.

Momentos de dipoloMomentos de dipoloA ligação covalente polar leva a uma diferença nos centros de A ligação covalente polar leva a uma diferença nos centros de

cargas positivas e negativas da molécula, tornando a molécula polar.cargas positivas e negativas da molécula, tornando a molécula polar.A representação indica a molécula mais eletronegativa na direção A representação indica a molécula mais eletronegativa na direção

da seta:da seta:

Um dipolo elétrico ocorre quando duas cargas de igual Um dipolo elétrico ocorre quando duas cargas de igual módulo Q e sinais opostos estão separadas a uma módulo Q e sinais opostos estão separadas a uma distância r.distância r.

Magnitude do momento de dipolo:Magnitude do momento de dipolo:

Carga formalCarga formal

É o número de elétrons de valência num átomo isolado É o número de elétrons de valência num átomo isolado menos o número de elétrons do mesmo átomo na estrutura menos o número de elétrons do mesmo átomo na estrutura de Lewis.de Lewis.

Não representaNão representa a carga real do átomo. a carga real do átomo.

Quando várias estruturas são possíveis a Quando várias estruturas são possíveis a mais estávelmais estável será:será:

- A estrutura de átomos com cargas formais próximas de - A estrutura de átomos com cargas formais próximas de zerozero

- - A estrutura com qualquer carga negativa localizada nos A estrutura com qualquer carga negativa localizada nos átomos mais eletronegativosátomos mais eletronegativos

Estruturas de ressonânciaEstruturas de ressonância

São estruturas que não são corretamente representadas São estruturas que não são corretamente representadas por uma por uma únicaúnica estrutura de Lewis. estrutura de Lewis.

O arranjo verdadeiro de elétrons é a mistura de duas ou O arranjo verdadeiro de elétrons é a mistura de duas ou mais estruturas de Lewis.mais estruturas de Lewis.

Exemplo: O benzeno tem ligações entre carbonos Exemplo: O benzeno tem ligações entre carbonos equivalentes, com comprimentos de ligação 1,40 Å, um equivalentes, com comprimentos de ligação 1,40 Å, um comprimento intermediário entre ligações simples (1,54 comprimento intermediário entre ligações simples (1,54 Å) Å) e duplas (1,34 Å).e duplas (1,34 Å).

Exceções à regra do octetoExceções à regra do octeto1-1- Número ímpar de elétrons: nesse tipo de Número ímpar de elétrons: nesse tipo de

molécula o octeto não pode ser atingido.molécula o octeto não pode ser atingido.

2-2- Deficiência em elétrons: comumente encontrada Deficiência em elétrons: comumente encontrada em compostos de boro e berílio.em compostos de boro e berílio.

Alta ocorrência nos grupos 1A, 2A e 3A.Alta ocorrência nos grupos 1A, 2A e 3A.

Exemplo: BFExemplo: BF33 com seis elétrons ao redor do com seis elétrons ao redor do

átomo de boro. átomo de boro.

3-3- Expansão do octeto: íons em que existem mais Expansão do octeto: íons em que existem mais de 8 elétrons no nível de valência de um único átomo. de 8 elétrons no nível de valência de um único átomo.

Exemplo: PClExemplo: PCl5 5 com 10 elétrons no átomo de com 10 elétrons no átomo de

fósforo.fósforo.

Força das ligações covalentesForça das ligações covalentes

A força de uma ligação covalente é determinada A força de uma ligação covalente é determinada pela energia necessária para quebrar a ligação.pela energia necessária para quebrar a ligação.

Energia de ligação é a variação de entalpia Energia de ligação é a variação de entalpia necessária para quebrar as ligações em um mol da necessária para quebrar as ligações em um mol da substância gasosa.substância gasosa.

À medida que o número de ligações entre dois À medida que o número de ligações entre dois átomos aumenta, a ligação fica com comprimento átomos aumenta, a ligação fica com comprimento menor e mais forte.menor e mais forte.

ReferênciasReferências

Brown, Lemay, Bursten. “Química: a ciência central”. Brown, Lemay, Bursten. “Química: a ciência central”. 9ª edição9ª edição

MAHANMAHAN, B. M. MYERS, R.J. , B. M. MYERS, R.J. QuímicaQuímica: um curso : um curso universitário. São Paulo, Edgard Blücher universitário. São Paulo, Edgard Blücher

Curso de Física Básica, v.3 - eletromagnetismo Curso de Física Básica, v.3 - eletromagnetismo NussenzveigNussenzveig, H. , H. MoysésMoysés