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Ligação química

[Imagem: wikipedia.org]Miguel Neta, novembro de 2018

Ligações intermoleculares

Ligações químicas

Entre átomos

Ligação metálica

Ligação iónica

Ligação covalente

Entre moléculas (intermoleculares)

Ligações de hidrogénio

Forças de van der Walls

Dipolo - dipolo

Dipolo - dipolo induzido

Dipolo instantâneo - dipolo induzido (Forças de London)

Ligação química - Ligações intermoleculares 2

Eletronegatividade

Eletronegatividade é a capacidade que um átomo de um elemento químico tem para atrair para si os eletrões envolvidos numa ligação química de que faça parte.

Esta propriedade está relacionada com a energia de ionização do elemento químico.

Um elemento com baixa energia de ionização tem baixa eletronegatividade.

Se é fácil retirar um eletrão a um átomo a sua capacidade de atrair eletrões é baixa.

Um elemento com alta energia de ionização apresenta um alto valor de eletronegatividade.

Se é difícil retirar um eletrão a um átomo a sua capacidade de atrair eletrões é alta.


Eletronegatividade

A escala de eletronegatividade mais usada foi desenvolvida por Pauling.

Aumenta ao longo de um período da Tabela Periódica.

Diminui ao longo de um grupo.

Linus Carl Pauling (1901-1994).

[Imagem: www.findagrave.com]

[Imagem: www.chromacademy.com]Ligação química - Ligações intermoleculares 4

http://www.fq.pt/biografias/pauling

Polaridade de uma ligação química

A diferença entre o valor de eletronegatividade de dois átomos ligados entre si define a distribuição de carga elétrica e, por isso, a polaridade da ligação.

Modos de visualização da diferença de distribuição eletrónica

Isocontornos eletrónicos

Cada linha representa amesma densidade eletrónica.

[Imagem: en.wikipedia.org]


Mapa de potencial eletrostático

Mapa 3D com representação das zonas de maior e menor densidade eletrónica.

Maior abundância de eletrões [𝛿−]

Menor abundância de eletrões [𝛿+]


Entre dois átomos do mesmo elemento químico

Diferença de eletronegatividade nula (nenhum deles apresenta maior capacidade de atrair para si a nuvem eletrónica global dos dois átomos).

⇓A distribuição da carga elétrica é simétrica.

⇓Ligação covalente apolar.

Exemplos: H2, O2, Cl2.

[Imagem: chemwiki.ucdavis.edu]



Entre dois átomos de elementos químicos diferentes

Há uma diferença de eletronegatividade.⇓

O átomo mais eletronegativo irá deslocar a nuvem eletrónica para si.

⇓Irá ser criada uma distribuição de carga elétrica assimétrica, com maior densidade de carga negativa junto do átomo mais eletronegativo.(ocorrendo no outro átomo o fenómeno contrário).

⇓Ligação covalente polar.

Exemplos: HF, NH3, H2O.


δ+ δ-

ou



Entre dois átomos de elementos químicos diferentes

Uma maior diferença de eletronegatividade entre átomos implica maior polaridade da ligação.

Se a diferença entre as eletronegatividades for superior a 1,7 a ligação passa a ser de carácter iónico, e não covalente.




Acontecem entre moléculas e são devidas a forças eletrostáticas.

Explicam porque é que estruturas moleculares se mantém, ou não, junto de outras.

A partilha de eletrões é insignificante.

Este tipo de forças são mais fracas que as entre átomos (metálica, covalente e iónica).

Há dois tipos de ligações intermoleculares:

Forças de van der Waals;

Ligação de hidrogénio.


[Ligações intramoleculares = dentro da molécula, nas ligações covalentes]


Forças de van der Waals

Acontecem entre:

Moléculas polares(dipolo-dipolo);

Moléculas polares e moléculas apolares(dipolo-dipolo induzido);

Moléculas apolares e moléculas apolares (ou Forças de London)(dipolo instantâneo-dipolo induzido).

Forç

a d

a lig

açã

o

[Imagens: eng.thesaurus.rusnano.com]



Ligação de hidrogénio

Acontecem em moléculas que tenham na sua constituição grupos:

-O-H

-N-H

-F-H

São mais fortes do que as forças de van der Walls.

Ligações deHidrogénio

[Imagem: www.kentchemistry.com]



Forças de van der Waals

Dipolo-dipolo Dipolo-dipolo induzidoDipolo instantâneo-dipolo

induzido (Forças de London)


Força da ligação


Miscibilidade

A miscibilidade é a capacidade de dois líquidos, ou soluções, se misturarem ou não.

Líquidos miscíveis – líquidos que se misturam.

Líquidos imiscíveis – líquidos que não se misturam.

Esta propriedade está muito dependente das forças de ligação intermoleculares que ocorrem entre as moléculas dos dois líquidos em causa.

A água é miscível com substâncias que possuam moléculas polares ou que fomentem ligações de hidrogénio.

[Imagem: www.colegioweb.com.br]Ligação química - Ligações intermoleculares 13

Miscibilidade

É possível prever a miscibilidade ou não entre duas substâncias a partir da sua maior, menor, ou inexistente polaridade.

A geometria de uma molécula é importante para a polaridade final da estrutura.


Água Etanol Acetona Hexano Xileno

(polar) (polar) (polar) (apolar) (apolar)

Miscibilidade

Tubo Substância Substância Previsão

1 Água Etanol M

2 Água Acetona M

3 Água Hexano I

4 Água Xileno I

5 Etanol Acetona M

6 Etanol Hexano I

7 Etanol Xileno I

8 Acetona Hexano I

9 Acetona Xileno I

10 Hexano Xileno M

Polar

Apolar


Experimental

M

M

I

I

M

I

I

M

I

M

M – miscívelI - imiscível

Ligações químicas

Entre átomos

Ligação metálica

Ligação iónica

Ligação covalente

Entre moléculas (intermoleculares)


Forças de van der Walls

Dipolo - dipolo

Dipolo - dipolo induzido

Dipolo instantâneo - dipolo induzido (Forças de London)


Bibliografia

▪ J. Paiva, A. J. Ferreira, C. Fiolhais, “Novo 10Q”, Texto Editores, Lisboa, 2015.


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