Qui. Este conteúdo pertence ao Descomplica. Está vedada a cópia ou a reprodução não autorizada previamente e por escrito. Todos os direitos reservados. Semana 5 Allan Rodrigues Xandão (Gabriel Pereira) CRONOGRAMA 07/03 14/03 21/03 28/03 Distribuição Eletrônica Classificação Periódica dos Elementos 08:00 18:00 11:00 21:00 Propriedades Periódicas e Aperiódicas Ligações Químicas: teoria do octeto, ligação iônica e ligação metálica 08:00 18:00 11:00 21:00 Ligações Químicas: ligação covalente Geometria molecular, polaridade e forças intermoleculares 08:00 18:00 11:00 21:00 Funções inorgânicas: óxidos Número de oxidação - compostos orgânicos e inorgânicos 08:00 18:00 09:00 19:00 14 mar Teoria do octeto, ligação iônica e ligação metálica 01. Resumo 02. Exercício de Aula 03. Exercício de Casa 04. Questão Contexto RESUMO Os átomos não ficam ‘sozinhos’ na natureza, mas ligados, porque não são estáveis. Tal instabilidade, com exceção de um grupo de elementos, é fruto da configuração eletrônica incompleta da maioria dos elementos químicos. Para completar o octeto, o melhor para o sódio seria É uma observação da natureza que os chamados ga- perder um elétron. O cloro, idealmente, ganharia um ses nobres não costumam se ligar a outros elemen- elétron para completar seu octeto. tos. Eles ‘preferem’ ficar ‘sozinhos’ ou seja, são encontrados não ligados, na forma de Ne, Xe, He. Tais Mg e F elementos apresentam suas últimas camadas, as de valência, completas, com oito elétrons. Associou- 12 -se, portanto, a completude da última camada à es- 9 Mg => 1s2 2s2 2p6 3s2 (2 elétrons de valência) F => 1s2 2s2 2p5 (7 elétrons de valência) tabilidade dos átomos. Para cada magnésio, precisa-se de dois átomos de Conectando-se os pontos, chegamos ao comporta- flúor para todos terem seus octetos completos. tureza. Eles tendem a se ligar para completar suas MgF2 (fórmula molecular) camadas de valência. Em geral, tendem a atingir oito Mg2+F- (fórmula iônica, mostram-se as cargas) elétrons na última camada. Eis a teoria do octeto. Obs. É válido ressaltar que H e He têm apenas uma camada eletrônica em seus átomos. Dessa forma, o máximo de elétrons possíveis é 2. Logo, estes ele- Como montar a fórmula molecular de um composto iônico? mentos se estabilizam com 2 elétrons na última camada. A partir dos íons formadores, o valor numérico do nox do cátion, em módulo, se torna o índice do ânion → Eletronegatividade: é a tendência, de um nú- e o mesmo acontece com o nox do ânion, que vira cleo, de atrair os elétrons em uma ligação química. índice do cátion. É mais fácil ver pelos exemplos abaixo. Tente perceber a regra. Ligação iônica ou eletrovalente Al3+ e Cl- formam AlCl3 Ba2+ e Br- formam BaBr2 Li+ e S2- formam Li2S Na ligação iônica, os elétrons são transferidos de um Na+ e N3- formam Na3N átomo com tendência a doar (metais) para um átomo com tendência a perder elétrons (ametais). Após a transferência, formam-se íons e estes se ligam por Ligação metálica força eletrostática. Ocorre entre metais: Na e Na; Fe e Fe; Al e Al; ligas A diferença de eletronegatividade é, em geral, maior metálicas de Cu e Au que 1,7 em ligações iônicas. Em materiais com este tipo de ligação, os elétrons Exemplos: se movem livremente (“mar de elétrons”) pelos átomos de metal da estrutura. Este é o motivo da alta Na e Cl condutividade dos metais e da sua aplicabilidade em circuitos elétricos. Na => 1s2 2s2 2p6 3s1 (1 elétron de valência) 11 17 Cl => 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 (7 elétrons de valência) Qui. 126 mento geral, com exceções, dos elementos na na- Propriedades dos metais: Pontos de fusão e ebuli- Veja algumas ligas metálicas comuns: ção elevados, com exceção do mercúrio. Bons condutores térmicos e de eletricidade nos estados sóli- Aço: Fe e C do e liquido, maleáveis e possuem brilho. Aço inox: Fe + C + Ni + Cr Bronze: Cu + Sn Ligas metálicas são formadas por dois ou mais me- Latão: Cu + Zn tais ou um metal com um ametal em quantidade pe- Ouro: Au + Ag ou Au + Cu quena. EXERCÍCIO DE AULA 1. Para que átomos de enxofre e potássio adquiram configuração eletrônica igual à de um gás nobre, 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. 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. 2. A propriedade que pode ser atribuída à maioria dos compostos iônicos (isto é, aos compostos caracterizados predominantemente por ligações iônicas entre as partículas) é: a) dissolvidos em água, formam soluções ácidas. b) dissolvem-se bem em gasolina, diminuindo sua octanagem. c) fundidos (isto é, no estado líquido), conduzem corrente elétrica. d) possuem baixos pontos de fusão e ebulição. e) são moles, quebradiços e cristalinos. 3. Um elemento M do grupo 2A forma um composto binário iônico com um elemento X do grupo 7A. Assinale, entre as opções abaixo, a fórmula mínima do respectivo composto: a) MX b) MX 2 c) M2X d) M2X7 e) M7X2 Qui. 127 c) o enxofre ceda 2 elétrons e que o potássio ceda 1 elétron. 4. Os elementos X e Y têm, respectivamente, 2 e 6 elétrons na camada de valência. Quando X e Y reagem, forma-se um composto a) covalente, de fórmula XY. b) covalente, de fórmula XY2. c) covalente, de fórmula X2Y3. d) iônico, de fórmula X 2+Y2-. e) iônico, de fórmula X+2Y2-. 5. Sólidos cristalinos com pontos de ebulição e fusão altos, solúveis em solventes polares e que conduzem corrente elétrica quando fundidos ou em solução, são exemplos de compostos formados por meio de ligação a) covalente polar. b) covalente apolar. c) covalente dativa. d) iônica. EXERCÍCIOS PARA CASA 1. Um elemento de configuração 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 possui forte tendência para: a) perder 5 elétrons. b) perder 1 elétron. c) perder 2 elétrons. d) ganhar 2 elétrons. e) ganhar 1 elétron. 2. Da combinação química entre os átomos de magnésio (Z=12) e nitrogênio (Z=7) pode resultar a substância de fórmula: a) Mg3N2 b) Mg2N3 c) MgN3 d) MgN2 e) MgN Qui. 128 e) metálica. 3. Um material sólido tem as seguintes características: - não apresenta brilho metálico; - é solúvel em água; - não se funde quando aquecido a 500 °C; - não conduz corrente elétrica no estado sólido; - conduz corrente elétrica em solução aquosa. Com base nos modelos de ligação química, pode-se concluir que, provavelmente, trata-se de um sólido a) iônico. b) covalente. c) molecular. d) metálico. e) dativo. No modelo do gás eletrônico para a ligação metálica, considera-se que os nós do retículo cristalino do metal são ocupados por: a) íons negativos. b) íons positivos. c) elétrons. d) prótons. e) átomos neutros. 5. Temos, abaixo, as configurações eletrônicas de alguns elementos no estado fundamental. A configuração eletrônica que corresponde a um gás nobre é: a) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 b) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 c) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2 d) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 e) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 Qui. 129 4. QUESTÃO CONTEXTO “Doria entrega banheiros públicos de aço inox e com ar-condicionado’ diz a notícia do jornal Estadão em 24 de janeiro de 2017. Em outro artigo, a Tech Apple anuncia que o ‘iPhone 8 pode vir feito com aço inoxidável e bordas de vidro curvas’. Que tipo de material é o aço inoxidável e por que está sempre associado a uma Qui. 130 melhor qualidade? GABARITO 01. 03. 1.e É uma liga de ferro e carbono com, no mínimo 10,5% 2.c de cromo podendo ainda conter outros metais como 3. Exercícios para aula Questão contexto b molibdênio ou níquel. Estes outros metais assegu- 4.d ram a proteção do ferro quanto à corrosão provo- 5.d cada pelo ar atmosférico. Dessa forma, esse tipo de material é mais resistente, dura mais tempo. 02. Exercícios para casa 1.e 2.a 3.a 4.b Qui. 131 5.a