Ligações Químicas I

A visão clássica

A molécula de H2

• Ligação química é uma questão energética;

• Quando dois átomos se aproximam ocorre:– Atração entre núcleos e elétrons

– Repulsão entre núcleos

– Repulsão entre elétrons

• Elétrons envolvidos na ligação são os elétrons de valência;

• A ligação se forma no ponto de equilíbrio.

Ligação Iônica

• Um dos elementos da ligação doa seus elétrons para o outro– Ex: NaBr, Li2S, CaO, Fe2O3, Al2O3, MgO...

ATENÇÃO: Neste caso, a interação entre os íons é puramente eletrostática.

Ligação Covalente

• Átomos compartilham elétrons da camada de valência;

• Ex: H2, O2, H2O, HCl, H2SO4

Neste caso, os átomos ficam

realmente “amarrados” um ao

outro através da ligação.

Estruturas de Lewis

H2

HCl

N2

CO2

Estruturas de Lewis

Propriedades das Ligações

Ordem de Ligação – Número de pares de elétrons compartilhados

Comprimento da Ligação – Distância entre os dois núcleos atômicos na ligação.

Energia de Ligação (H0) – Energia liberada quando a ligação é rompida. Quanto maior o valor de H0, mais estável será a ligação

Dupla – 254 Kj/mol

Tripla – 226 Kj/mol

Polaridade da Ligação

• Ligação apolar – Formada por átomos do mesmo tipo;– H2, O2, Cl2, N2, F2, O3, etc..

• Ligação polar – Átomos de tipos diferentes;– HCl, HOH; etc...

• Quanto maior for a diferença de eletronegatividade entre os elementos, mais polar a ligação.

Ligação Metálica

• Núcleos positivos rodeados por um “mar” de elétrons.

• Elétrons tem mobilidade elevada– Alta condutividade elétrica

• Núcleos positivos são fracamente ligados– Maleabilidade e Ductibilidade

Comparando os três tipos de ligação

Iônica

- Cargas positivas e negativas presas ao retículo cristalina

- Não conduzem corrente no estado sólido;

- São pouco maleáveis

- Conduzem correntes quando aquecidos ou em solução

Covalente

- Núcleos e Elétrons intimamente ligados;

- Não há separação de cargas

- Não conduzem corrente elétrica em nenhuma circunstância

Metálica

- Cargas positivas e negativas relativamente livres

- São bons condutores de corrente elétrica

- Bastante maleáveis

Problemas com a visão clássica

Descoberta de novas substâncias que não se encaixam em nenhum dos modelos acima

• Polímeros Condutores e Redox

• Semicondutores e Supercondutores

• Compostos organometálicos

• Compostos de metais de transição

• Compostos que violam a regra do octeto

Violações à regra do octeto

H Be H P

FF F

FF

.. ..

......

:

:::

:: : :

....

B

F

FF..

..

...... :

::

: SF

FF

FFF: ::

..............

..

....::

:::

OO

O

.... ....

..

NO O...... ..

.

Como explicar as ligações nesses compostos?