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LIGAÇÃO COVALENTE

Frente: 03 Aula: 07

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PROFº: JAIRO CUNHA

Ligações Químicas

impossível se pensar em átomos como os constituintes básicos da matéria sem se pensar em ligações químicas. Afinal, como podemos explicar

que porções tão limitadas de matéria, quanto os átomos, possam formar os corpos com que nos deparamos no mundo macroscópico do dia-a-dia. Também é impossível se falar em ligações químicas sem falarmos em elétrons. Afinal, se átomos vão se unir uns aos outros para originar corpos maiores, nada mais sensato do que pensar que estes átomos entrarão em contato entre si. Quando dois átomos entram em contato, o fazem a través das fronteiras das suas eletrosferas, ou seja, de suas últimas camadas. Isso faz pensar que a última camada de um átomo é a que determina as condições de formação das ligações químicas.

A primeira situação seria entender por que dois ou mais átomos se ligam, formando uma substância simples ou composta. Como, na natureza, os únicos átomos que podem ser encontrados no estado isolado (moléculas monoatômicas) são os gases nobres, logo se pensou que os demais átomos se ligariam entre si tentando alcançar a configuração eletrônica do gás nobre mais próximo deles na tabela periódica. Todos os gases nobres, com exceção do He, possuem 8 elétrons.

Ligação covalente simples

É o tipo de ligação que ocorre quando os dois átomos precisam adicionar elétrons em suas últimas camadas. Somente o compartilhamento é que pode assegurar que que estes átomos atinjam a quantidade de elétrons necessária em suas últimas camadas. Cada um dos átomos envolvidos entra com um elétron para a formação de um par compartilhado, que a partir da formação passará a pertencer a ambos os átomos. Ocorre entre não metais e não metais, não metais e hidrogênio e entre hidrogênio e hidrogênio.

Estas três ligações garantem que os dois átomos

de nitrogênio atinjam a quantidade de oito elétrons nas suas últimas camadas. A ligação covalente entre dois átomos iguais é dita apolar, pois nela os elétrons são compartilhados de maneira igual, nenhum dos átomos tem mais força que o outro para atrair o elétron para si.

Como a ligação é entre átomos diferentes e com diferentes eletronegatividades, a ligação é dita polar pois o átomo de oxigênio atrai para si mais fortemente os elétrons compartilhados.

Ligação covalente dativa ou coordenada

A existência de algumas moléculas não pode ser explicada simplesmente através da ligação covalente simples. Para estes casos foi formulada a teoria da

ligação covalente coordenada. Neste tipo de ligação, um dos átomos que já estiver com última camada completa entra com os dois elétrons do par compartilhado.

EXERCÍCIO PARA OS VENCEDORES

01. (PUC-MG) Assinale as seguintes afirmações:

I. Os cátions dos metais alcalinos, alcalinos-terrosos e alumínio têm oito elétrons na última (mais externa) camada eletrônica. II. Os cátions de metais alcalinos, alcalinos-terrosos e alumínio têm configuração eletrônica estável. III. Na formação da ligação iônica, quando um átomo recebe elétrons(s), transforma-se num ânion com configuração eletrônica semelhante à de um gás nobre. IV. Na formação da ligação iônica, quando um átomo de metal cede elétron(s), transforma-se num cátion com configuração eletrônica semelhante à de um gás nobre.

São as afirmativas CORRETAS:

a) I, II e III. b) I e III apenas. c) II, III e IV. d) II e III apenas.

02. (UFG-GO) Leia o texto que segue e responda à questão.

Grupo cria molécula com gás nobre

Os gases nobres são conhecidos pela estabilidade. Todos possuem oito elétrons na camada mais exterior (exceto o hélio, que tem apenas dois), o que faz deles os mais esnobes elementos químicos - não gostam de se misturar.

Ser um gás nobre é o sonho de todo elemento. É por essa razão que eles se unem em compostos. Os átomos comuns costumam doar ou receber elétrons de outro átomos - formando moléculas - a fim de completar seu octeto, ou seja, ficar com oito elétrons na última camada - exatamente como seus primos ricos.

Quanto menor o átomo do gás nobre, mais próximo do núcleo estão os elétrons da última camada, o que faz com que mais energia seja necessária para furtá-los.

A definição química de nobreza: Gases chamados de nobres não costumam

interagir com outros elementos. Adaptado da Folha de S. Paulo. 24 ago. 2000, p. A18.

Com base nas informações desse texto e utilizando-se dos seus conhecimentos da Química, pode-se afirmar que:

1- os gases nobres não se misturam com outro gases.

É

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2- ao doar ou receber elétrons de outros átomos, um elemento se transforma em gás nobre. 3- quanto menor o átomo do gás nobre, maior será o primeiro potencial de ionização. 4- a palavra interagir foi utilizada como sinónimo de reação química.

03. (MACK-SP) Para que átomos de enxofre e potássio adquiram configuração eletrônica igual à dos gases nobres, é necessário que: Dados: número atômico S := 16; K = 19.

a) o enxofre receba 2 elétrons e que o potássio receba 7 elétrons. b) o enxofre ceda 6 elétrons e que o potássio receba 7 elétrons. c) o enxofre ceda 2 elétrons e que o potássio ceda 1 elétron. d) o enxofre receba 6 elétrons e que o potássio ceda 1 elétron. e) o enxofre receba 2 elétrons e que o potássio ceda 1 elétron.

04. (UA-AM) Dois elementos X e Y possuem respectivamente números atómicos iguais a 13 e 8. Ao se combinarem, a fórmula do composto formado será:

a) X2Y. b) X2Y3. c) XY2. d) X3Y2. e) X2Y2.

05. Um elemento X, em seu estado fundamental, possui 7 elétrons, no nível cujo número quântico principal é igual a 4. Este elemento combina com o alumínio, formando um composto de fórmula:

a) A l 3X2. b) A l 2X3. c) A l X2. d) A l X. e) A l X3.

06. (CESURA) Dados os elementos químico X (Z= 38) e Y (Z= 17) pode-se afirmar que:

a) X tem tendência a formar cátion enquanto Y tem tendência a formar ânion. b) X está localizado no segundo período a na família 2 da tabela periódica. c) Y adquire configuração de gás nobre doando 1 elétron. d) o composto formado pela ligação entre X e Y terá fórmula XgY. e) X e Y pertencem à mesma família da tabela periódica, porém pertencem a períodos diferentes.

07. (UERJ) A nanofiltração é um processo de separação que emprega membranas poliméricas cujo diâmetro de poro está na faixa de 1 nm.

Considere uma solução aquosa preparada com sais solúveis de cálcio, magnésio, sódio e potássio. O processo de nanofiltração dessa solução retém os íons divalentes, enquanto permite a passagem de água e dos íons monovalentes.

As espécies iônicas retidas são:

a) Sódio e potássio. c) Magnésio e sódio. b) Potássio e cálcio. d) Cálcio e magnésio.

08. (FASM-SP) O elemento cálcio ao se ligar aos elementos cloro, enxofre e nitrogênio forma substâncias de fórmulas, respectivamente: (Número atômicos: N = 7; S = 16; C l = 17; Ca = 20)

a) CaC l 2, CaS e Ca3N2. d) CaC l 2, Ca2S3 e Ca3N2. b) Ca2C l , CaS e Ca2N3. e) CaC l , Ca3S2 e Ca2N3. c) CaC l , CaS e CaN.

09. (UES-RJ) O átomo A é isótopo do átomo B. O átomo B é isóbaro de C e este tem número de massa 40. O átomo B tem 21 nêutrons. Quando o átomo A se liga ao cloro, a fórmula do composto obtido é:

a) AC l 2. d) A3C l . b) AC l . e) AC l 3. c) A2C l .

10. (UFSC) Dados os seguintes elementos químicos, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S).

Li, Fr, He, F, C l , A l .

01. O flúor é mais eletronegativo que o frâncio. 02. O elemento lítio é um metal alcalino. 04. O elemento hélio é um gás nobre. 08. O elemento cloro liga-se ao elemento alumínio na proporção de um átomo de cloro para um átomo de alumínio. 16. O raio atômico do lítio é menor que o raio do íon Li1+. 32. O elemento alumínio é um semimetal.

11. Consulte os valores dos números atômicos dos elementos abaixo na tabela periódica e construa fórmulas eletrônicas das moléculas;

a) HF. c) PH3. b) H2S. d) CH4.

12. Alotropia é o fenômeno no qual o mesmo elemento químico constitui substâncias simples diferentes, denominadas formas alotrópicas desse elemento. Veja alguns exemplos na tabela.

Elemento químico Fórmulas alotrópicas Oxigênio O2, O3 Enxofre S8 (rômbico)

S8 (monorômbico) Carbono Grafite, diamante e fulereno Fósforo Fósforo verelho

(... ― P ― P ― P ― ...) Fósforo branco (P4)

As formas alotrópicas de um mesmo elemento possuem propriedades físicas e químicas diferentes. a) Construa uma possível fórmula eletrônica para a molécula O2. b) Represente a fórmula estrutural da molécula S8, sabendo que é um anel contendo 8 átomos; 13. (EU-RJ) Observe a estrutura genérica representada abaixo:

O ||

H ― O ― X ― O ― H Para que o composto esteja corretamente representado, de acordo com as ligações químicas indicadas na estrutura, X deverá ser substituído pelo seguinte elemento: a) Fósforo. c) Carbono. b) Enxofre. d) Nitrogênio.