Ligações químicas

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Resumo da aula referente à: Ligações Químicas I
Lembrete: este resumo simplesmente abrange o assunto sucintamente, para melhor
entendimento é necessário consultar bibliografia citada:
- Princípios de Química. Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente
Peter Atkins e Loretta Jones
Ligações químicas
As substâncias, simples ou compostas, formam-se pelas uniões entre os átomos, iguais ou
diferentes, através de ligações químicas.
Praticamente, tudo o que vemos é formado pela ligação dos átomos: os metais, a água, a madeira
etc. Raros são aqueles que não se ligam. Só átomos muito estáveis, que não necessitam de ligação e
se mantêm isolados. São os gases nobres. Todos eles, à exceção do Hélio è 2He possuem todos os
elétrons (e) em sua última camada.
Os átomos dos elementos se ligam exatamente para adquirir estabilidade, isto é, ter distribuição
eletrônica semelhante à dos gases nobres, 8 elétrons na última camada.
Regra do octeto ou teoria da configuração estável
Somente os átomos ou íons com oito elétrons no ultimo nível são estáveis.
Os átomos dos gases nobres são os únicos naturalmente estáveis; por isso, ocorrem isolados na
atmosfera. Os demais por serem instáveis, procuram se unir entre si a fim de adquirir oito elétrons
no ultimo nível. Isso é conseguido através da perda ou ganho do compartilhamento de elétrons entre
os átomos, dependendo do tipo de ligação que estabelecem.
Ligação iônica ou eletro valente
É formada pela atração entre íons de cargas opostas, ou seja, é o tipo de ligação que ocorre entre
metal e não-metal. Sendo eletropositivo, o metal cede elétrons ao não-metal, que é eletronegativo;
disso resulta íon positivo (cátion) e íon negativo (anion), com configurações estáveis (oito elétrons
no ultimo nível). Em seguida, os dois se atraem eletricamente, formando um composto chamado
iônico. Característica das substancias iônicas:
 A temperatura ambiente é sólida, devido à intensa força de atração entre os íons que formam
o reticulo cristalino;
 No estado sólido, não conduzem corrente elétrica;
 No estado liquido, conduz corrente elétrica, pois os íons apresentam mobilidade;
 Quando dissolvidos em água, devido à separação entre os íons, conduz corrente elétrica;
 Apresentam alto ponto de fusão e ebulição, pois na ligação iônica a força de atração entre
cátion e anion e muito intensa, sendo necessária grande quantidade de energia (calor) para
separá-los.
Notação de Lewis, os elétrons que participam das ligações químicas são somente aquelas que
pertencem o nível mais externo do átomo. Por isso, para estudar as ligações químicas, Lewis propôs
que se representassem os átomos através de seu símbolo rodeado pelos elétrons da camada mais
externa. A tabela abaixo apresenta os grupos e suas respectivas valências;
Grupo
1A
2A
3A
4A
5A
6A
7A
e-configuração
ns1
ns2
ns2np1
ns2np2
ns2np3
ns2np4
ns2np5
e-valência
1
2
3
4
5
6
7
2
Exemplo:
Sódio: 11Na
K L
M
2 8
1
Representação:
Oxigênio: 8O
K L
2 6
Representação:
Cloro: 17Cl
K L M
2 8 7
Representação:
Representação geral de Lewis:
Valência de um elemento na forma iônica ou numero de oxidação (Nox)
O numero de oxidação de um elemento (Nox) é a carga elétrica de seu íon. Se o elemento é metal, o
Nox, em valor absoluto, geralmente coincide com o numero de elétrons do seu ultimo nível; se é
não-metal, o Nox, em valor absoluto, é o numero de elétrons que faltam para completar oito, no
ultimo nível.
Regra prática de formulação:
Cm+ + An- → CnAm
Cm+: cátion qualquer
An-:anion qualquer
m+ e n-: Nox (cargas elétricas dos íons)
n e m: índices atômicos
Exemplos:
Nitrato de cálcio: Ca2+ N3- → Ca3N2
Sulfeto de alumínio: Al3+ S2- → Al2S3
, onde:
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Exercícios
1. Represente, usando a notação de Lewis, a ligação e o composto formado pela união do
cálcio (Z=20) e do cloro (Z=17).
2. Se um elemento X, pertence a coluna 2A da tabela periódica, se ligar a um elemento Y, da
coluna 7A, qual será a formula do composto obtido.
3.
a.
b.
c.
Indique o composto iônico obtido entre o oxigênio (carga -2) e os seguintes elementos:
Ca (Z=20)
Al(Z=13)
Na (Z=11)
4.
a.
b.
c.
d.
e.
Represente as ligações iônicas e os compostos formados entre os seguintes elementos:
Sódio (Z=11) e cloro (Z=17)
Lítio (Z=3) e flúor (Z=9)
Potássio (Z=19) e argônio (Z=18)
Cálcio (Z=20) e bromo (Z=35)
Cloro (Z=17) e magnésio (Z=12)
5. Considerando os átomos de 13Al e 8O:
a. Dê a fórmula da substância iônica formada consultando a classificação periódica.
b. Efetue a ligação iônica pelo esquema de Lewis.