Ligações Químicas

Arranjos Atômicos

• 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

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

A ligação covalente é direcional, ou seja mantém um ângulo entre as ligações

União de dois átomos de sódio por meio 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

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