ligacoes_quimicas
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LIGAES QUMICAS Conceito Geral: Combinao entre tomos, molculas e ons onde cada espcie qumica procura uma maior estabilidade.
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Definies Estado Natural dos tomos: encontrados na natureza combinados de modo a adquirir maior estabilidade. Estabilidade qumica: precisam completar seus orbitais incompletos perdendo ou ganhando eltrons. Camada de Valncia: em geral as ligaes qumicas envolvem apenas a ltima camada do tomo.
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Regra do Octeto Descrio: O tomo adquire estabilidade ao completar oito eltrons camada de valncia, imitando os gases nobres. Configurao Geral: ns2 np6Obs. Esta regra s vlida para os elementos representativos. Exceo para o H, Li, B e Be.
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Regra do Dueto Descrio: O tomo adquire estabilidade ao completar a camada de valncia com dois eltrons, imitando o gs nobre - He. Configurao Geral: ns2 Obs. Esta regra s vlida para os elementos representativos: H, Li, B e Be.
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TIPOS DE LIGAO INICA ou ELETROVALENTE COVALENTE ou MOLECULAR: - Simples - Dativa INTERMOLECULAR METLICA
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LIGAO INICA Definio: eltrons so transferidos de um tomo para outro dando origem a ons de cargas contrrias que se atraem.Exemplo: formao do cloreto de sdio NaCl.Na (Z = 11) 1s2) 2s2, 2p6) 3s1Cl ( Z = 17) 1s2) 2s2, 2p6) 3s2, 3p5
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Ligao Inica Configurao dos tomos:NaCl
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Ligao Inica Transferncia do eltron:NaCl
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Ligao Inica Formao dos ons:Na+Cl-
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Ligao Inica Atrao Eletrosttica:Na+Cl-
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Ligao Inica Atrao Eletrosttica:
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Ligao Inica Aglomerado Inico ou Retculo Cristalino:
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Frmula dos Compostos Inicos Cargas = + xy xy = zeroExemplos:Ca+2 + Br-1 CaBr2AL+3 + S-2 Al2S3
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Ligaes dos Grupos - AExemplos:K+Cl- KClCa+2I-1 CaI2c) Al+3S-2 Al2S3d) Fe+3O-2 Fe2O3
GrupoCargaGrupoCarga1A+ 15A- 32A+ 26A- 23A+ 37A- 1
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Caractersticas dos Compostos InicosSlidos a temperatura ambiente.Ponto de Fuso e Ebulio muito elevados.Conduzem corrente eltrica fundidos ou em soluo aquosa.Melhor solvente a gua.
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Participantes dos Compostos InicosMetal com: - Hidrognio - Semimetal - Ametal - Radical salino (SO4-2) Radical Catinico (NH4+) com os nions listados para os metais.
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Exerccios de fixao:Pgina - 551. Para que haja uma ligao inica necessrio que: a) O potencial de ionizo dos tomos participantes tenha valores prximos. b) A eletronegatividade dos tomos participantes tenha valores prximos. c) a eletronegatividade dos tomos participantes tenha valores bastantes diferentes. d) Os letrons de ligao sejam de orbitais s. e) As afinidades eletrnicas sejam nulas.2. tomos do elemento X (nmero atmico = 20) e do elemento Y (nmero atmico = 7) unem-se por ligaes inicas originando o composto de frmula: a) XY b) X2Y c) X3Y2 d) X2Y3 e) X3Y4
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Exerccios de fixao:3. Os compostos inicos, como o cloreto de sdio, apresentam as propriedades: a) Lquidos nas condies ambientais, bons condutores de eletricidade e baixo ponto de fuso. b) Lquidos ou gasosos, maus condutores de eletricidade em soluo aquosa e baixo ponto de fuso. c) Slidos, maus condutorers de eletricidade em soluo aquosa e baixo ponto de fuso. d) Slidos, bons condutores de eletricidade no estado slido e alto ponto de fuso. e) Slidos, bons condutores de eletricidade em soluo aquosa e elevado ponto de fuso.
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LIGAO COVALENTE OU MOLECULAR Definio: Ocorre atravs do compartilhamento de um par de eltrons entre tomos que possuem pequena ou nenhuma diferena de eletronegatividade.Tipos de Ligaes Covalentes: - Covalente Simples. - Covalente Dativa.
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Ligao Covalente Simples ou Normal Definio: o par eletrnico compartilhado formado por um eltron de cada tomo ligante.Exemplo: formao do cloro Cl2.Cl ( Z = 17) 1s2) 2s2, 2p6) 3s2, 3p5Frmula de Lewis Molecular Estrutural
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Ligao Covalente Simples ou Normal Configurao dos tomos:
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Ligao Covalente Simples ou Normal Atrao Quntica:
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Ligao Covalente Simples ou Normal Atrao Quntica:
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Ligao Covalente Simples ou NormalNuvem Eletrnica ou Orbital Molecular:
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Exemplos de Ligaes Covalentes Simples
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Ligao Covalente Dativa ou Coordenada Definio: o par eletrnico compartilhado pertence a um dos tomos, s ocorre quando todas as ligaes covalentes simples possveis j aconteceram.Exemplo: formao do SO2.
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NMERO DE VALNCIADefinio: nmero de ligaes covalentes normais e dativas que um tomo capaz de formar. Valncias dos grupos A
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Molculas do Tipo HxEOy cidos Oxigenados Todos os tomos de oxignio aparecem ligados ao elemento central e cada tomo de hidrognio ficar ligado a um tomo de oxignio. Exemplo: cido sulfrico - H2SO4
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LIGAES SGMA () E PI () Ligaes : interpenetrao de orbitais dos tomos ao longo de um mesmo eixo. Ligaes : interpenetrao lateral segundo eixos paralelos, ocorrem apenas com orbitais do tipo p.Obs. As ligaes s ocorrem aps a ligao , que nica entre dois tomos.
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HIBRIDIZAO DE ORBITAISDefinio: artifcio utilizado por alguns elementos para formarem um maior nmero de ligaes covalentes simples.Obs. O Carbono pode apresentar os trs tipos de Hibridizao.
Hibridizao
Ocorrncias
Geometria
ngulo
sp
Be e Mg
Linear
180
sp2
B e Al
Trigonal
120
sp3
C e Si
Tetradrica
109 28
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Exemplos de Hibridizao O tomo hbrido no completa o seu octeto. BeF2BF3
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Hibridizao do Carbono
Hibridizao
Estrutura
Sp3
l
C
l
Sp2
C =
l
Sp
C ( ou =C=
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Caractersticas dos Compostos MolecularesSlidos, lquidos ou gasosos a temperatura ambiente.Ponto de Fuso e Ebulio inferiores aos dos compostos inicos.Bons isolantes: trmico e eltrico.
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Participantes dos Compostos MolecularesAmetal, Semimetal e Hidrognio: - Ametal - Semimetal - Hidrognio
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Exerccios de fixao:Pgina 58Indique entre os compostos a seguir aqueles em que encontramos apenas ligaes covalentes: I- NaCl II- CCl4 III- SO2 IV- KCl V- Na2SO4 a) I e II b) II e III c) I e IV d) IV e V e) III e IV2. O nmero mximo de ligaes covalentes normais e coordenadas do tomo do elemento qumico cloro, que halognio, do 3 perodo, pode ser representado por: a) Cl b) Cl c) Cl d) Cl e) Cl 3. (UCSal) Uma certa molcula linear formado por trs tomos ligados entre si por uma ligao simples covalente e uma ligao tripla covalente. Sendo assim, existiro nessa molcula: a) 4 ligaes d) 3 ligaes e 1 ligao b) 4 ligaes e) 2 ligaes e 2 ligaes c) 1 ligao e 3 ligaes
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Exerccios de fixao:4. Qual das frmulas abaixo prevista para o composto formado por tomos de fsforo e flor, considerando o nmero de eltrons da camada de valncia de cada tomo? F | P | | | a) P F b) P F P c) F F P d) F P F e) P F P5. Nas molculas: O = C = O e H C N As hibridizaes apresentadas pelos tomos de carbono so, respectivamente: a) sp e sp2 b) sp e sp3 c) sp e sp d) sp3 e sp3 e) sp3 e sp3
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GEOMETRIA MOLECULARDEPENDE:Disposio espacial dos ncleos dos tomos. Repulso dos pares eletrnicos das ligaes ou pares livres dos tomos.Obs. Toda molcula formada por dois tomos sempre linear.
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Nuvens EletrnicasQuando se tratar de molculas com trs ou mais tomos, considera-se uma nuvem eletrnica para os casos: Ligao covalente simples Ligao covalente dupla Ligao covalente tripla Par de eltrons no ligante
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Formas Geomtricas TOMOS HIBRIDIZADOS:sp linear (ex: BeH2, CO2, etc.)sp2 trigonal (ex: BF3,, BH3, etc.)sp3 tetradrica (ex:CH4, SiH4, etc.) TOMOS NO HIBRIDIZADOS:2 tomos linear (ex: H2, HCl, etc.)3 tomos angular (ex: H2O, SO2, etc.)4 tomos piramidal (ex: PH3, NH3, etc.)
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Exerccios de fixao:Pgina 59Determine a forma geomtrica das espcies qumicas abaixo:SCl2BF3HClO3PH3CO2P4SiH4
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POLARIDADE DAS LIGAES Definio: acmulo de cargas eltricas iguais em regies distintas da ligao plos. Ligaes inicas: so fortemente polarizadas, cada on define um plo da ligao.
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Polaridade das LigaesLigaes covalentes: funo da diferena de eletronegatividade entre os tomos da ligao. Classificao: - Apolar: formadas por tomos de eletronegatividades iguais, a nuvem no se deforma. - Polar: formadas por tomos de eletronegatividade diferentes, a nuvem se deforma.Obs. Quanto maior a diferena de eletronegatividade entre os tomos maior a polarizao.
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Polaridade das LigaesLigao covalente apolar: Ligao covalente polar:H2 HCl
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POLARIDADE DAS MOLCULASDefinio: acmulo de cargas eltricas em regies distintas da molcula, sua fora depende da polaridade das ligaes e da geometria molecular. Momentum dipolar: o vetor que orienta a polaridade da ligao, plo positivo para o negativo. Ex: H Cl Momentum dipolar resultante (r): vetor que define a polaridade da molcula, soma dos vetores.
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Polaridade das MolculasMolcula apolar: momentum dipolar (r) = zero. Ex: molcula do gs carbnico CO2.Molcula polar: momentum dipolar (r) zero. Ex: molcula da gua H2O.
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Exerccios de fixao:Pgina 601. Os tipos de ligaes dos compostos LiF, SCl2 e Cl2 so, respectivamente: a) covalente apolar, covalente polar e inica. b) inica, covalente apolar e covalente apolar. c) covalente polar, inica e covalente apolar. d) covalente apolar, inica e covalente polar. e) inica, covalente polar, covalente apolar.2. Dadas as molculas O2, PCl3, BeH2, C5H10 e CHCl3 o nmero de molculas polares : a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 53. Dos solventes abaixo, o mais indicado para dissolver enxofre (S8) : a) H2O (gua) d) CS2 (dissulfeto de carbono) b) C2H5OH (lcool etlico) e) C3H8O3 (glicerina) c) HCCl3 (clorofrmio)
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LIGAES INTERMOLECULARESDEFINIO: ligaes entre as molculas de substncias no estado slido ou lquido.Tipos de ligaes intermoleculares: 1) Ligao Dipolo Dipolo: ocorrem entre as molculas polares. 2) Pontes de Hidrognio: ocorrem entre molculas fortemente polarizadas, quando o H se encontra ligado aos tomos de F, O e N. 3) Ligao Dipolo Induzido Dipolo Induzido: ocorrem entre as molculas apolares.
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Foras Intermoleculares e as Propriedades PF e PEDois fatores influem nos PF e PE: 1) Ligaes intermolecular: quanto maior a intensidade das foras de ligao, maiores os PF e PE da substncia. Ordem crescente da intensidade de interao: Dipolo induzido < dipolo dipolo < pontes de H 2) O tamanho das molculas: quanto maior o tamanho das molculas, maiores o PF e PE da substncia.
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Foras Intermoleculares e as Propriedades PF e PEExemplos:
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LIGAO METLICA Definio: ligaes entre tomos de metais que formam retculos cristalinos de ctions fixos unidos por uma nuvem de eltrons livres da camada de valncia.
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Caractersticas dos Metais Slidos a temperatura ambiente, exceo do Hg (lquido). Apresentam brilho metlico, fundidos perdem o brilho, exceo para o Mg e Al. Densidade superior a da gua, exceo para os alcalinos. Menor Li = 0,53 g/mL, maior Os = 22,5g/mL. PF muito varivel, menor Cs = 28,5C, maior W = 3382C. Bons condutores de eletricidade e calor. Ag maior condutividade eltrica, seguida do Cu, Au e Al. Maleabilidade e ductibilidade.
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Ligas Metlicas Definio: materiais com propriedades metlicas que contm dois ou mais elementos, sendo pelo menos um deles metal. Exemplos: - Liga de metais para fusveis ( Bi, Pb, Sn e Cd) - Liga de ouro de joalharia (Au, Ag e Cu) - Amlgama dental (Hg, Ag e Cu) - Bronze ( Cu e Sn) - Lato (Cu e Zn)
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Exerccios de fixao:Pgina 62Considere as seguintes substncias qumicas: H2, CH4, HCl, H2S e H2O. Qual delas apresenta molculas associados por pontes de hidrognio? a) H2 b) CH4 c) HCl d) H2S e) H2O
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Exerccios de fixao:3. Dentre os cloretos a seguir, o mais voltil, provavelmente : a) CCl4 b) SiCl4 c) GeCl4 d) SnCl4 e) PbCl4