ligações quimicas - quimica geral

8/17/2019 Ligações Quimicas - Quimica Geral

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Professor: Josiane Silva de OliveiraDisciplina: Química Geral

Fevereiro / 2016

Ligação química


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1. A importância das Ligações Químicas no nosso cotidiano.

As substâncias possuem características diferentes, em razão do tipo de ligaçãoquímica existente entre os átomos de seus elementos, entre outros motivos.

Sempre que átomos ou íons estão ligados a outros átomos, dizemos que existeuma ligação química entre eles.


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As ligações químicas classificam-se em:

• ligações intramoleculares:- ocorrem entre os átomos para formar “moléculas”;

- responsáveis pelas propriedades químicas dos compostos;

- são elas: iônica, covalente e metálica.

• ligações (ou forças) intermoleculares:

- ocorrem entre as “moléculas”;

- responsáveis pelas propriedades físicas dos compostos;- são elas: íon-dipolo; dipolo-dipolo, dipolo-induzido e ligação de

hidrogênio.


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2. Ligações Químicas: Ligação Iônica, Ligação Covalente eLigação Metálica.

Em 1916, Lewis descreveu uma teoria muito simples e elegante para o

esclarecimento das ligações químicas:

Lewis, cada átomo compartilha elétrons com seus átomos vizinhos para atingir umtotal de oito elétrons.

ligação simples ligação dupla ligação tripla


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2. Ligações Químicas: Ligação Iônica, Ligação Covalente eLigação Metálica.

No caso do Be e B que apresentam menos de quatro elétrons na camada de

valência;

No caso do PF5 que possui dez elétrons na camada de valência;

No caso das moléculas com número ímpar de elétrons.

Excessões à regra do octeto


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2.1. Ligação Iônica Resulta da transferência de elétrons de um metal para um não-metal.

11Na [Ne] 3s1 Na+1 [Ne]

K L M

2 8 0

17Cl [Ne] 3s2 3p5 Cl-1 [Ar]

K L M2 8 8

Na Cl

Na+Cl-

NaCl


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CARACTERÍSTICAS DOS COMPOSTOS IÔNICOS:

* são sólidos à temperatura ambiente (sólidos cristalinos);

* são duros e quebradiços;


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* conduzem corrente elétrica quando: fundidos ou em solução;

* possuem alto ponto de fusão e de ebulição.


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2.2. Ligação Metálica

É a força atrativa que mantém metais puros unidos.


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• ligação covalente simples:

• ligação covalente dupla:


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• ligação covalente tripla:

• molécula de metano:


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O N

F

F

F

F

F

F

S

BeF F

exceções à regra do octeto:

número ímpar de elétrons

(radic al l ivre)

mais de 8 elétr ons

o caso da ligação covalente dativa ou coordenada:

menos de 8 elétr ons


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O N

2.3.1 CARACTERÍSTICAS DOS COMPOSTOS MOLECULARES:

* podem ser encontradas nos três estados físicos à

temperatura ambiente;

* ponto de fusão e ebulição, geralmente, inferiores ao dassubstâncias iônicas;

* quando puras não conduzem corrente elétrica;

* algumas substâncias conduzem corrente elétrica quandoem solução (ionização);

Õ


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2.4 POLARIDADE DAS LIGAÇÕES:

a) Ligações Polares: entre átomos diferentes.

b) Ligação Apolar: entre átomos iguais.


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Qual o composto se espera formar na combinação dos seguintes pares deelementos, indicando também o tipo de ligação formada.

a) Ca(cálcio) e F(flúor)

b) C(carbono) e O(oxigênio)

c) P(fósforo) e Cl(cloro)


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EXERCÍCIOS

1 - O cloreto de sódio é largamente utilizado pela população napreparação de alimentos, mas pode ser prejudicial à saúde se for consumido em excesso, favorecendo a retenção de líquidos e,consequentemente, produzindo a elevação da pressão arterial. Em

relação a essa substância, o tipo de ligação e o número total depares de elétrons da última camada do íon cloreto são,respectivamente:

a) covalente e 4.b) iônica e 2c) iônica e 6.d) iônica e 4e) covalente e 8.


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EXERCÍCIOS

1 - A camada mais externa de um elemento X possui 3elétrons, enquanto a camada mais externa de outro elemento

Y tem 7 elétrons. Uma provável fórmula de um composto,formado por esses elementos é:

a) XY3.b) X5 Y.

c) X3 Y.d) X7 Y3e) XY.


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Estruturas de Lewis de EspéciesPoliatômicas

Cada átomo em uma molécula poliatômica completa seuocteto (ou dublete, no caso do hidrogênio) pelocompartilhamento de pares de elétrons com seus vizinhosmais próximos. Cada par compartilhado corresponde a umaligação covalente e é representado por uma linha entre osdois átomos. A estrutura de Lewis não retrata a estrutura damolécula: Ela simplesmente indica que átomos se ligam equais pares isolados


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Como escrever as estruturas de Lewis de espéciespoliatômicas

Base conceitual.


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Como escrever as estruturas de Lewis de espéciespoliatômicas

Base conceitual.


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EXEMPLO


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EXEMPLO

SOLUÇÃO


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EXERCíCIO

Escreva a estrutura de Lewis do íon Cianato CNO- (oátomo de C está no centro)


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EXERCíCIO

Escreva a estrutura de Lewis de NH3


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Escreva a estrutura de Lewis de

moléculas poliatômicas com mais deum átomo central


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Exercícios


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4. GEOMETRIA MOLECULAR:

* É a forma espacial das moléculas (orientação dos átomos noespaço);

A geometria de uma molécula pode afetar as propriedades físicas equímicas, como o ponto de fusão, ebulição, densidade, etc.

* Primeiramente, deve-se montar a estrutura de Lewis da molécula:• 1) Somar o número de elétrons da camada de valência de cada

átomo;

• 2) Escolher o átomo central (geralmente o menos eletronegativo) e

fazer uma ligação para cada átomo ligante;

• 3) Completar o octeto dos átomos ligantes. Os pares que sobraremsão colocados no átomo central;


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• 4) Faça a pergunta: Todos os elementos têm o octeto completo?

• 5) Completar o octeto do átomo central, formando ligações duplas e triplas.

• 6) Se o átomo central for um elemento do 3º período em diante, observar ahipervalência;

• 7) Determinar a geometria através da T.R.P.E.C.V.:(teoria da repulsão dospares de elétrons da camada de valência)

“os pares de elét rons , l igan tes e não l igan tes , de uma mo lécu la se in teragem e s e d is põem espac ialmen te d e modo que a rep ulsão en tre eles s eja a menor

possível .”

4.1 Teoria da repulsão dos pares de elétrons da camada de


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p pvalência (VSEPR)

O modelo VSEPR fornece um método confiável de se prever as formas dasmoléculas e íons poliâtomicos, bem como os ângulos entre ligações de átomos

vizinhos.


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5. POLARIDADE DAS MOLÉCULAS:

a) Moléculas PolaresDiatômicas: formada por átomos diferentes.Ex:HCl, HF etc.

Molécula que sobra elétrons no átomo central.


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Água é uma molécula polar, pois o oxigênio é maiseletronegativo do que o hidrogênio, e, então, os

elétrons são atraídos para próximo do oxigênio.


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b) Moléculas Apolar:

Diatômicas: formada por átomos iguais. Ex: O2, N2 etc.Substâncias simples: O3, P4, S8 etc.

Molécula que não sobra elétrons no átomocentral.

6 Forças intermoleculares


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O conjunto das forças intermoleculares é chamado de forças de Van der Waals.




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Intensidade das forças intermoleculares

Dipoloinstantâneo--dipolo induzido

Dipolo permanente--dipolo permanente

Ligações dehidrogênio

AUMENTA A INTENSIDADE DAS

FORÇAS INTERMOLECULARES




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Moléculas polares

Ligações de hidrogênio na água




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Apresentam momentos de dipolo de zero.

O átomo mais eletronegativo atrai os elétrons, surge uma carga

elétrica parcial negativa e, ao redor do átomo menos eletronegativo,

surge uma carga elétrica parcial positiva.

Moléculas polares




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Apresentam momento de dipolo = a zero.

Em substâncias simples, apresentam cargas elétricas distribuídas

homogeneamente em sua extensão.

Moléculas apolares




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Forças intermoleculares e ponto de ebulição

Mesmo tipode interação

Mesmo tamanhoda molécula

Massasmoleculares

próximas

Forçasintermoleculares

mais intensas

MaiorP.E.

MaiorP.E.



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1A

I S


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Um professor decidiu decorar seu laboratório com um “relógio de Química” noqual, no lugar das horas, estivessem alguns elementos, dispostos de acordo comseus respectivos números atômicos, como mostra a figura.

Indique a fórmula mínima e o tipo de ligação do composto eletricamenteneutro que é formado quando o relógio do professor marca:

a) nove horas.

b) sete horas e cinco minutos.

RESPOSTA: MgF2: ligação iônica

E X E R C

Í C I O S

E S S E N C I A

RESPOSTA: NH3: ligação covalente

A I S 2


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(Unicamp-SP)

Observe as seguintes fórmulas eletrônicas (fórmulas de Lewis):

Consulte a Classificação Periódica dos Elementos e escreva as fórmulaseletrônicas das moléculas formadas pelos seguintes elementos:

a) fósforo e hidrogênio.

E X E R C

Í C I O S

E S S E N C I A

RESPOSTA:

A I S 3


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b) enxofre e hidrogênio.

c) flúor e carbono.

E X E R C

Í C I O S

E S S E N C I A

RESPOSTA:

RESPOSTA:

A I S 4


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(UFC-CE)

As forças intermoleculares são responsáveis por várias propriedades físicas equímicas das moléculas, como, por exemplo, a temperatura de fusão. Considere asmoléculas de F2, Cl2 e Br 2.

a) Quais as principais forças intermoleculares presentes nessas espécies?

b) Ordene essas espécies em ordem crescente de temperatura de fusão.

RESPOSTA:As forças intermoleculares presentes são do tipo interações de Van derWaals (dipolo instantâneo-dipolo induzido).

E X E R C

Í C I O S

E S S E N C I A

RESPOSTA:F2, Cl2 e Br 2

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