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Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Ciências Ensino Fundamental, 9º Ano Ligações químicas

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Page 1: Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Ciências Ensino Fundamental, 9º Ano Ligações químicas

Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Ciências

Ensino Fundamental, 9º AnoLigações químicas

Page 2: Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Ciências Ensino Fundamental, 9º Ano Ligações químicas

Estrutura Atômica Indique, no caderno, os termos quevocê julga que estejam relacionadosà imagem e justifique sua escolha

NúcleoEletrosferaModelo atômico ThomsonModelo atômico DaltonCargas elétricasPrótonElétronModelo

QUÍMICA, 9º Ano do Ensino FundamentalLIGAÇÕES QUÍMICAS

Imagem: Schematicy-atom/ Emichan/ GNU Free Documentation License

Page 3: Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Ciências Ensino Fundamental, 9º Ano Ligações químicas

Em que consiste a ligação entre dois átomos?

Por que o diamante é duro e o sal não, se ambos são cristais?

Eles possuem ligações químicas diferentes.

• A ligação química que dá origem ao diamante é a ligação covalente, molecular

ou homopolar.

• Já a ligação que existe no sal comum de cozinha é a ligação iônica, eletrovalente

ou heteropolar. http://www.alunosonline.com.br/quimica/compostos-ionicos.html

QUÍMICA, 9º Ano do Ensino FundamentalLIGAÇÕES QUÍMICAS

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Page 4: Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Ciências Ensino Fundamental, 9º Ano Ligações químicas

Ligação Covalente do Diamante

O diamante

e o grafite

diferem pelo arranjo das

ligaçõesdo

carbono,chamada de

Alotropia.http://

exercicios.brasilescola.com/quimica/exercicios-

QUÍMICA, 9º Ano do Ensino FundamentalLIGAÇÕES QUÍMICAS

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(b)

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Page 5: Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Ciências Ensino Fundamental, 9º Ano Ligações químicas

Tabela PeriódicaMetais e Não Metais

QUÍMICA, 9º Ano do Ensino FundamentalLIGAÇÕES QUÍMICAS

Imagem: Periodic tabl/ User:Cepheus/ Public Domain

Page 6: Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Ciências Ensino Fundamental, 9º Ano Ligações químicas

Tabela PeriódicaMetais e Não metais

Metais Não Metais

Formam substâncias simples Formam substâncias simples

No geral, conduzem corrente elétrica e calor

No geral, não conduzem corrente elétrica e calor

Podem se transformar em lâminas e fios

Não podem se transformar em lâminas e fios

No geral, são sólidos nas condições ambientes

São sólidos, líquidos ou gases nas condições ambientes

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Page 7: Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Ciências Ensino Fundamental, 9º Ano Ligações químicas

Metais tendem a formar Cátions

Metais

NaK

Rb(Grupo 1)

MgCaBa

(Grupo 2)

Al(Grupo 13)

Perda de 1 e- Perda de 2 e- Perda de 3 e-

Na +

K +

Rb +

Mg 2+

Ca 2+

Ba 2+

Al 3+

exemplos

Atingem o octeto Atingem o octeto Atingem o octeto

que origina que origina que origina

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Page 8: Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Ciências Ensino Fundamental, 9º Ano Ligações químicas

Não Metais tendem a formar Ânions

Não Metais

NP

(Grupo 15)

OS

(Grupo 16)

FCl

(Grupo 17)

Ganho de 3 e- Ganho de 2 e- Ganho de 1 e-

N 3- P 3-

O 2-

S 2-

F 1-

Cl 1-

exemplos

Atingem o octeto Atingem o octetoAtingem o octeto

que origina que origina que origina

QUÍMICA, 9º Ano do Ensino FundamentalLIGAÇÕES QUÍMICAS

Page 9: Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Ciências Ensino Fundamental, 9º Ano Ligações químicas

Grupos de Substâncias

SubstânciaQuímica

Iônica Molecular Metálica

LigaçãoIônica

LigaçãoCovalente

LigaçãoMetálica

pode ser

Em que há Em que há Em que há

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Page 10: Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Ciências Ensino Fundamental, 9º Ano Ligações químicas

Tipos de Ligações Químicas

QUÍMICA, 9º Ano do Ensino FundamentalLIGAÇÕES QUÍMICAS

Metais Ametais

Iônica

EIEA

EIEA

Metálica Covalente

Page 11: Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Ciências Ensino Fundamental, 9º Ano Ligações químicas

Tipos de Ligações Químicas

Características Elementos

Iônica Transferência deelétrons

Metal HSemimetal

Ametal

Covalente Compartilhamento de

pares de elétronsAmetal

HH

SemimetalAmetal

Metálica Cátions de elementos

metálicos envoltos em uma nuvem eletrônica

Metal Metal

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Page 12: Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Ciências Ensino Fundamental, 9º Ano Ligações químicas

Distribuição Eletrônica Gases Nobres: modelo de estabilidade

Gases Nobres K L M N O P

Hélio 2

Neônio 2 8

Argônio 2 8 8

Criptônio 2 8 18 8

Xenônio 2 8 18 18 8

Radônio 2 8 18 32 18 8

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Page 13: Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Ciências Ensino Fundamental, 9º Ano Ligações químicas

Teoria do Octeto

QUÍMICA, 9º Ano do Ensino FundamentalLIGAÇÕES QUÍMICAS

(a) (b)

Eu ficaria mais nobre sem este meu elétron

no 3º nível. Se você quiser eu lhe dou este

meu elétron.

Eu ficaria mais nobre sem este meu elétron

no 3º nível. Se você quiser eu lhe dou este

meu elétron.

Oba! Obrigado! Estava mesmo precisando de mais um elétron para adquirir estabilidade!

Oba! Obrigado! Estava mesmo precisando de mais um elétron para adquirir estabilidade!

Imagem: (a) Electron shell 011 Sodium/ Pumbaa/ Creative Commons - Atribuição - Partilha nos Mesmos Termos 2.0 Reino Unido: Inglaterra e País de Gales; (b) Electron shell 017 Chlorine/ Pumbaa/ Creative Commons - Atribuição - Partilha nos Mesmos Termos 2.0 Reino Unido: Inglaterra e País de Gales

Page 14: Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Ciências Ensino Fundamental, 9º Ano Ligações químicas

Ligação Iônica ou Eletrovalente

Como o próprio nome já diz, ligação iônica ocorre com a formação de íons.

A atração entre os átomos que formam o composto é de origem eletrostática. Sempre um dos átomos perde elétrons, enquanto o outro recebe.

O átomo mais eletronegativo arranca os elétrons do átomo menos eletronegativo.

QUÍMICA, 9º Ano do Ensino FundamentalLIGAÇÕES QUÍMICAS

Imagem: Legame ionico fra sodio e cloro/ User:ARTE/ Public Domain

Imagem: Sodium-chloride-monomer-CRC-MW-3D-balls/ Ben Mills/ Public Domain

Page 15: Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Ciências Ensino Fundamental, 9º Ano Ligações químicas

Ligação Iônica e Formação de Íons

11Na: 1s2 2s2 2p6 3s1

17Cl: 1s2 2s2 2p6 3s7

K = 2 L= 8 M = 1 K = 2 L= 8 M = 7

11Na+: 1s2 2s2 2p6 17Cl-: 1s2 2s2 2p6 3s8

K = 2 L= 8 K = 2 L= 8 M = 8

QUÍMICA, 9º Ano do Ensino FundamentalLIGAÇÕES QUÍMICAS

Imagem: Legame ionico fra sodio e cloro/ User:ARTE/ Public Domain

Page 16: Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Ciências Ensino Fundamental, 9º Ano Ligações químicas

Fórmula de um Composto Iônico

Para escrever a fórmula de um composto iônico, é preciso descobrir a carga do íon formada pelos elementos presentes e levar em conta que a carga total do composto é nula.

[ Cátion x+ ] y [Ânion y- ] x

O cátion é escrito à esquerda e o ânion, à direita.

[ Ca 2+ ]1 [ F - ]2 CaF2

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Page 17: Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Ciências Ensino Fundamental, 9º Ano Ligações químicas

A Estrutura dos Compostos Iônicos

Esses arranjos de íons,formando figuras geométricasdefinidas, são chamadosredes cristalinas ou retículoscristalinos.

A figura mostra a redecristalina do cloreto de sódio(NaCl).

QUÍMICA, 9º Ano do Ensino FundamentalLIGAÇÕES QUÍMICAS

Imagem: NaCl/ Raj6/ GNU Free Documentation License

Page 18: Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Ciências Ensino Fundamental, 9º Ano Ligações químicas

É o tipo de ligação que ocorre quando os dois átomos precisam adicionar elétrons em suas últimas camadas. Somente o compartilhamento é que pode assegurar que esses átomos atinjam a quantidade de elétrons necessária em suas últimas camadas. Cada um dos átomos envolvidos entra com um elétron para a formação de um par compartilhado, que, a partir da formação, passará a pertencer a ambos os átomos.

Ligação Covalente Simples

QUÍMICA, 9º Ano do Ensino FundamentalLIGAÇÕES QUÍMICAS

Imagens da esquerda para direita: (a) Covalent bond hydrogen/ Jacek FH/ GNU Free Documentation License; (b) Ligatio-covalens/ Anselm H. C. Hor/ Creative Commons Attribution-Share Alike 2.5 Generic

Page 19: Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Ciências Ensino Fundamental, 9º Ano Ligações químicas

Ligação Covalente

QUÍMICA, 9º Ano do Ensino FundamentalLIGAÇÕES QUÍMICAS

Fórmula eletrônica ou

Fórmula de LewisFórmula estrutural Fórmula molecular

Cl Cl Cl Cl Cl2

O O O O O2

N N N N N2

H H H H H2

Page 20: Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Ciências Ensino Fundamental, 9º Ano Ligações químicas

Ligação Covalente Dativa

Ligação Dativa ou Coordenada é descrita como uma ligação covalente entre dois átomos, na qual os dois elétrons compartilhados provêm do mesmo átomo.

Uma vez que a ligação dativa seja formada, sua força e demais características não têm diferença das de outras ligações covalentes polares.

QUÍMICA, 9º Ano do Ensino FundamentalLIGAÇÕES QUÍMICAS

Imagem: Coordinate Covalent Bonding/ Nonagonal Spider/ Public Domain

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PolaridadeAs ligações covalentes são afetadas pela eletronegatividade dos átomos ligados entre si. Dois átomos de eletronegatividade igual formam ligações covalentes não-polares ( como H-H ),e um relacionamento desigual cria ligações covalentes polares (como o H-Cl).

QUÍMICA, 9º Ano do Ensino FundamentalLIGAÇÕES QUÍMICAS

Covalente Apolar

H-H

Covalente Polar

H-Cl

Imagens da esquerda para direita: (a) Covalent bond hydrogen/ Jacek FH/ GNU Free Documentation License; (b) Hydrogen-chloride-elpot-transparent-3D-balls/ Ben Mills/ Public Domain

Page 22: Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Ciências Ensino Fundamental, 9º Ano Ligações químicas

A ligação metálica é constituída pelos elétrons livres, que ficam entre os cátions dos metais (modelo do gás eletrônico ou do mar de elétrons). Os metais são constituídos por seus cátions mergulhados em um mar de elétrons.

Ligação Metálica

QUÍMICA, 9º Ano do Ensino FundamentalLIGAÇÕES QUÍMICAS

Imagens da esquerda para direita: (a) Metallic bond Cu/ King of Hearts/ Public Domain; (b) Metallic bonding/ Muskid/ Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Germany

Page 23: Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Ciências Ensino Fundamental, 9º Ano Ligações químicas

Ligação Metálica

Ligas metálicas: são uniões de dois ou mais metais, podendo ainda incluir semimetais ou não-metais, mas sempre com predominância dos elementos metálicos.

QUÍMICA, 9º Ano do Ensino FundamentalLIGAÇÕES QUÍMICAS

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Page 24: Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Ciências Ensino Fundamental, 9º Ano Ligações químicas

Ligação Covalente

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Page 25: Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Ciências Ensino Fundamental, 9º Ano Ligações químicas

(UERJ-RJ) A figura abaixo representa o átomo de um elemento químico, de acordo com o modelo de Bohr.

(HARTWIG, D. R. e outros. "Química geral e inorgânica." São Paulo: Scipione, 1999.) Para adquirir estabilidade, um átomo do elemento representado pela figura deverá efetuar ligação química com um único átomo de outro elemento, cujo símbolo é:

a) C b) F c) P d) S

Exercícios

QUÍMICA, 9º Ano do Ensino FundamentalLIGAÇÕES QUÍMICAS

Imagem: Electron shell 012 Magnesium/ Pumbaa/ Creative Commons - Atribuição - Partilha nos Mesmos Termos 2.0 Reino Unido: Inglaterra e País de Gales

Page 26: Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Ciências Ensino Fundamental, 9º Ano Ligações químicas

Referências Bibliográficas

PERUZZO,F.M. e Canto,E.L.Química na abordagem do cotidiano.São Paulo:Moderna,2006. vol.2HARTWIG,D.R. Química:Físico-quimica. São Paulo : Scipione, 1999. vol.2.REIS, M.M.F. Química: meio ambiente, cidadania, tecnologia. São Paulo: FTD, 2010.BIANCHI, José Carlos de Azambuja. Universo da química. São Paulo: FTD, 2005.MORTIMER, E.F., MACHADO,A.H. QUÍMICA, São Paulo: Scipione,2005.NOVAIS,V.L.D. QUÍMICA, São Paulo: Atual,1996.

QUÍMICA, 9º Ano do Ensino FundamentalLIGAÇÕES QUÍMICAS

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Tabela de Imagens

n° do slide

direito da imagem como está ao lado da foto link do site onde se consegiu a informação Data do Acesso

2 Schematicy-atom/ Emichan/ GNU Free

Documentation License http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Schematicy-atom.svg

12/09/2012

3a e 4a Brillanten/ Mario Sarto/ GNU Free Documentation License

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Brillanten.jpg

12/09/2012

3b Chlorid sodný/ Ondřej Mangl/ Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Chlorid_sodn%C3%BD.JPG

12/09/2012

4b Diamonds glitter/ Anton/ GNU Free Documentation License

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Diamonds_glitter.png

12/09/2012

4c GraphiteUSGOV/ United States Geological Survey and the Mineral Information Institute/ Public Domain

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:GraphiteUSGOV.jpg

12/09/2012

4d GraphitGitter4/ DeepKling/ Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:GraphitGitter4.png

12/09/2012

5 Periodic tabl/ User:Cepheus/ Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Periodic_table.svg

12/09/2012

13a Electron shell 011 Sodium/ Pumbaa/ Creative Commons - Atribuição - Partilha nos Mesmos Termos 2.0 Reino Unido: Inglaterra e País de Gales

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Electron_shell_011_Sodium.svg?uselang=pt

12/09/2012

Page 28: Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Ciências Ensino Fundamental, 9º Ano Ligações químicas

Tabela de Imagens

n° do slide

direito da imagem como está ao lado da foto link do site onde se consegiu a informação Data do Acesso

13b Electron shell 017 Chlorine/ Pumbaa/

Creative Commons - Atribuição - Partilha nos Mesmos Termos 2.0 Reino Unido: Inglaterra e País de Gales

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Electron_shell_017_Chlorine.svg?uselang=pt

12/09/2012

14a e 15

Legame ionico fra sodio e cloro/ User:ARTE/ Public Domain

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Legame_ionico_fra_sodio_e_cloro.svg

12/09/2012

14b Sodium-chloride-monomer-CRC-MW-3D-balls/ Ben Mills/ Public Domain

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sodium-chloride-monomer-CRC-MW-3D-balls.png

12/09/2012

17 NaCl/ Raj6/ GNU Free Documentation License

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:NaCl.png 12/09/2012

18a e 21a

Covalent bond hydrogen/ Jacek FH/ GNU Free Documentation License

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Covalent_bond_hydrogen.svg

12/09/2012

18b Ligatio-covalens/ Anselm H. C. Hor/ Creative Commons Attribution-Share Alike 2.5 Generic

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ligatio-covalens.jpg

12/09/2012

20 Coordinate Covalent Bonding/ Nonagonal Spider/ Public Domain

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Coordinate_Covalent_Bonding.gif

12/09/2012

21b Hydrogen-chloride-elpot-transparent-3D-balls/ Ben Mills/ Public Domain

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Hydrogen-chloride-elpot-transparent-3D-balls.png

12/09/2012

22a Metallic bond Cu/ King of Hearts/ Public Doma

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Metallic_bond_Cu.svg

12/09/2012

Page 29: Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Ciências Ensino Fundamental, 9º Ano Ligações químicas

Tabela de Imagens

n° do slide

direito da imagem como está ao lado da foto link do site onde se consegiu a informação Data do Acesso

22b Metallic bonding/ Muskid/ Creative

Commons Attribution-Share Alike 3.0 Germany

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Metallic_bonding.svg

12/09/2012

23 Brake shoe materials/ 100yen/ GNU Free Documentation License

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Brake_shoe_materials.jpg

12/09/2012

25 Electron shell 012 Magnesium/ Pumbaa/ Creative Commons - Atribuição - Partilha nos Mesmos Termos 2.0 Reino Unido: Inglaterra e País de Gales

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Electron_shell_012_Magnesium.svg?uselang=pt

12/09/2012