ligaçoes quimicas
DESCRIPTION
ligações químicas...TRANSCRIPT
LIGAÇÕES QUÍMICAS
Arranjos Atômicos
Professora Ana Cristina Félix V. Dias
INTRODUÇÃO
As ligações químicas tem forte influênciasobre diversas propriedades dosmateriais;
Os elétrons de valência (do último nível)são os que participam das ligaçõesquímicas;
Os átomos buscam a configuração maisestável dos gases nobres (com 2 ou 8elétrons)
Dependendo da energia envolvida naligação elas podem ser divididas em
Fortes Fracas
TIPOS DE LIGAÇÕES
Ligações fortes (intramoleculares)
Iônicas
Covalentes
Metálicas
Ligações fracas (intermoleculares)
Van der waals
Ligações dipolo-dipolo
Pontes de hidrogênio
REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA DOS ESTADOS
DE ENERGIA PREENCHIDOS PARA UM ÁTOMO DE
SÓDIO
Nuvem
eletrônica
(a) A dependência líquida das
forças repulsiva, atrativa e
líquida na separação
interatômica para dois
átomos isolados.
(b) A dependência líquida das
energias potenciais
repulsivas, atrativas na
separação de dois átomos
isolados.
LIGAÇÃO IÔNICA
Elétron capturado
Atração
eletrostática
Aproximação dos
íons.
REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA DA
LIGAÇÃO IÔNICA PARA O NΑCL
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: oselétrons podem se mover em presença deuma f.e.m. (força eletromagnética) ou deum gradiente de temperatura.
Permitem grande deformação plástica poisas ligações são móveis ou seja não sãorígidas como as iônicas e as covalentes.
Possuem o brilho metálico, como oselétrons são muito móveis trocam de nívelenergético com facilidade emitindo fótons.
São sempre opacos: pela mesma razãoacima mas nesse caso absorvendo a luzincidente.
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.
Energias de Ligação e Temperaturas de Fusão para várias substâncias
QUADRO COMPARATIVO DOS TIPOS DE LIGAÇÃO
INTRAMOLECULARLigação metálica Ligação Iônica Ligação Covalente
Polar Apolar
Partículas
formadoras
Átomos e cátions Íons Moléculas Moléculas
Atração entre as
partículas
Pelos elétrons livres Eletrostática Dipolo-dipolo ou de
hidrogênio
Van der Waals
(London)
Estado físico Sólidos (exceção comum,
mercúrio)
Sólido Líquido (ou sólido
quanto tem moléculas
grandes
Gasosos (ou
líquidos quando
tem moléculas
grandes
p.f. e p. e. Em geral, altos Em geral, altos Baixos Muito baixos
Condutividade
elétrica
Alta (no estado sólido e
líquido), sem alteração da
substância
Alta (fundidos ou
em solução), com
decomposição de
substância
(eletrólise)
Praticamente nula
quando pura. Ou
condutora em soluções
apropriadas
Nula
Dureza Dura, porém maleável e
dúctil
Dura, porem
quebradiça
- -
Solubilidade em
solventes
comuns
Insolúvel Em geral, solúvel
em solventes
polares
Em geral, solúvel em
solventes polares
Em geral, solúvel
em solventes
apolares
COMPARAÇÃO DAS INTERAÇÕES
INTERMOLECULARES
NÃO NÃO SIM NÃO
Interação molecular ou
iônica
Somente forças
de London
(dipolos
induzidos)
Ligações
iônicas.
Ex.: NaCl.
Íons estão
envolvidos?
Hidrogênio fazendo ligação
com N, O ou F?
Forças dipolo-
dipolo.
Ex.: H2 S
CH3 Cl
Ligação de
Hidrogênio.
Ex.: H2O sólido
e líquido; HF e
NH3
Forças íons-
dipolo
Ex.: KBr na
H2 O
Moléculas
polares
estão
envolvidas?
Moléculas
polares e
íons
presentes?SIM
SIM
SIMNÃO