AULÃO DE LIGAÇÕES COVALENTES POLAR E APOLAR , METÁLICA E LIGAS

LIGAÇÃO COVALENTE APOLAR E POLAR

Está diretamente ligada a eletronegatividade dos átomos que se unem.

Exs.: H e H, Cl e Cl, O e O, N e N, ...

Como pertencem ao mesmo elemento químico, a  eletronegatividade é a mesma, portanto não formará pólos na molécula do composto. Trata-se de uma ligação APOLAR.

Agora veja o caso de elementos diferentes:

Ex.: H e Cl  

   

Como o cloro é mais eletronegativo, ele atrai o par da ligação, obtendo assim uma maior densidade eletrônica. Ligação POLAR. Este tipo de ligação forma um DIPOLO elétrico permanente conhecido como LIGAÇÕES DIPOLO-DIPOLO, pois o lado negativo passa a atrair o lado positivo da molécula vizinha e assim sucessivamente.

Obs.: Quanto mais polar a ligação (diferença de eletronegatividade) maior será o caráter iônico da substância. 

PONTES DE HIDROGÊNIO

    São ligações que ocorrem entre moléculas fortemente polarizadas através da atração elétrica entre elas. É o caso do hidrogênio ligando-se a átomos fortemente eletronegativos, como o N, F e O. Existem principalmente nos estados sólido e líquido.

Representação gráfica → . . .

Ex₁.: Ponte de hidrogênio entre 4 moléculas de ácido fluorídrico HF.

Obs₁.:  O aumento de temperatura rompe as pontes de hidrogênio, devido à agitação das moléculas.

Obs₂.: Pode existir ponte de hidrogênio dentro da própria molécula.  É a chamada ponte intramolecular.

Obs₃.: Sobre o ponto de vista químico a ponte de hidrogênio não tem influência sobre as  substâncias, porém sob o ponto de vista físico, são muitas as conseqüências.

Obs₄.: A ponte de hidrogênio é a responsável pela tensão superficial dos líquidos.  Por isso uma libélula pode caminhar sobre a água.

Obs₅.: As pontes de hidrogênio são 10 vezes (aproximadamente) mais fracas que uma ligação covalente.

Obs₆.: O ponto de ebulição das substâncias, em geral, sobe com o aumento de suas massas atômicas.

Ex₂.: A presença da ponte de hidrogênio dificulta a vaporização ou fervura da substância, tornando-a menos volátil.

Ex₃.: Qual dos 4 halogênetos de hidrogênio (HF, HCl, HBr e HI) tem maior temperatura de ebulição?

R.: O HF devido a presença da ponte de hidrogênio.

FORÇAS DE COESÃO MOLECULAR DE VAN DER WAALS

- São aquelas que aparecem entre moléculas apolares nos estados líquidos ou sólidos por causa das polarizações induzidas.

   A molécula possui uma nuvem eletrônica em intenso movimento. Daí, durante fração de segundo ela se desloca para um dos extremos da molécula criando assim um DIPOLO momentâneo. A extremidade (+) desse dipolo atrai elétrons da molécula vizinha criando assim um outro DIPOLO, sendo este induzido. Este fato ocorre centenas de vezes por segundo.

Obs₆.: São 10 vezes mais fracas que dipolo-dipolo.

LIGAÇÃO METÁLICA

TEORIA DA NUVEM OU MAR DE ELÉTRONS

      Os metais por terem de 1 a 3e^- na camada de valência, e como esta está (em geral) afastada do núcleo, tendem a ceder facilmente estes elétrons (Por isso, o baixo potencial de Ionização). Estes elétrons ficam em movimento, transformando o átomo neutro num cátion e vice-versa. A esse aglomerado de átomos neutros e cátions damos o nome de “MAR DE ELÉTRONS”.

Este mar de elétrons é que mantém os átomos justapostos.

É este mar que dá aos metais a alta condutibilidade elétrica, tanto no estado sólido quanto no estado líquido (fundido).

                                      ESTRUTURA DOS METAIS

     No estado sólido, os átomos dos metais e de alguns semimetais se agrupam de maneira geometricamente ordenada, dando origem a células, ou grades, ou reticulados cristalinos. Cada retículo metálico tem um número de coordenação, que é o número de átomos vizinhos de um dado átomo no reticulado.

  Ex.: No CCC é 8, no HC é 14.

     Os reticulados mais comuns são: (CCC) cúbico de corpo centrado, (CFC) cúbico de faces centradas, (HC) hexagonal compacto, conforme as figuras:

LIGAS METÁLICAS

     São combinação entre dois ou mais metais. Foram constituídas para explorar as propriedades de determinados metais.  Ex.: Para evitar a ferrugem do aço foram acrescentados o níquel e o cromo.

     Outros exemplos:

    AÇO  =  Fe   +   C

Usos : Encanamentos, construção civil, tubulações, portões, grades...

   AÇO INOX   =  Fe   +   C   +   Ni   +   Cr

     

 

Usos : Panelas, anéis , pulseiras, construção de pontes e edifícios …

   BRONZE    =   Cu   +   Sn

Usos : Candelabros , estátuas, medalhas, telhas, escudos, pulseiras …..

   LATÃO    =   Cu   +   Zn

        

Usos: Dobradiças, cadeados, extintores, pesos, torneiras, telhas …

   OURO 18 QUILATES – 18 partes de Au e 6 partes de Cu

 

Usos : Jóias e enfeites ( correntes , anéis ), medalhas, películas para naves espaciais...

NOTA : O quilate não pertence ao SISTEMA INTERNACIONAL ( SI ), mas é usado comercialmente para determinar o Grau de pureza de jóias e pedaras preciosas.

       DURALUMÍNIO =  Al   +   Cu   +   Mg

Usos:  Mosquetões, barcos, fuselagens de caminhões e aviões...

POLARIDADE DAS MOLÉCULAS

   Teoricamente, a determinação da polaridade é feita pela soma dos vetores de polarização, ou seja, do momento dipolar.

  Molécula Apolar

                                              Molécula Polar

Obs.:A polaridade influencia a solubilidade, de modo que, substâncias polares dissolvem outras substâncias polares, substâncias apolares dissolvem outras substâncias apolares.  Já as substâncias polares são insolúveis nas apolares.

Exs.: Água + óleo são imiscíveis.

         Água + álcool são miscíveis.

Cuidado: O termo miscível é utilizado para líquidos e gases o termo solúvel é para sólido x líquido e gás x líquido.

FONTE DAS IMAGENS

celestepaula.wordpress.com

www.prof2000.pt

profs.ccems.pt

www.columbia.edu

iesdolmendesoto.org

bigquimica.blogspot.com

Curso Completo, Elie Politi.

www.ct.ufrgs.br/ntcm/inox

www.germes-online.com

www.seton.com.br 

 www.mrwatch.com.br

AULÃO DE LIGAÇÕES QUÍMICAS (IÔNICA, COVALENTE NORMAL E DATIVA)

FONTE: http://www.elpiensino.com.br/

TEORIA DO OCTETO

Apenas os gases nobres (He, Ar, Ne, Kr, Rn, Xe), nas condições ambientais, apresentam átomos estáveis isolados, isto é, não unidos a outros átomos.

Um átomo estará estável quando sua última camada possuir 8 elétrons (ou 2, caso se trate da camada K).

OBS.:  A regra do octeto não é obrigatoriamente verdadeira para qualquer caso. Ex.: BeH₂, XeF₂,  SF₆, ...

 OBJETIVO DA LIGAÇÃO

Os átomos não estáveis se unem uns aos outros a fim de adquirir a configuração de um gás nobre (Configuração estável).

A-LIGAÇÃO  IÔNICA OU ELETROVALENTE (HETEROPOLAR)

  É aquela que ocorre entre átomos que necessitam de uma transferência de elétrons, ou seja, um átomo cede elétrons para outro que os recebe, de modo que ficam estáveis.

 

      Ex₁: K e Cl

K₁₉ – 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹

Cl₁₇ – 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵

Colocando na fórmula de Lewis:

Esta fórmula serve para mostrar como a ligação ocorre.

Passando para a fórmula estrutural:

K +   Cl-

Esta fórmula mostra o tipo de  ligação           efetuada.  Se aparecer sinais, ligação é iônica. Se não aparecer, a ligação é covalente.

   Passando para a fórmula molecular:

KCl	Esta fórmula mostra quantos átomos estão se ligando, no caso, um átomo de potássio se liga a um átomo de cloro.

     Ex₂: 

PROPRIEDADES DAS LIGAÇÕES IÔNICAS

      I.  Formam redes cristalinas.

    II. Elevam os pontos de ebulição e fusão das substâncias.

  III.  Formam compostos quebradiços devido a sua dureza.

  IV.  Formam compostos que ao serem fundidos conduzem a corrente elétrica.

B – LIGAÇÃO COVALENTE, MOLECULAR             (NORMAL OU HOMOPOLAR)

   É aquela que ocorre através de compartilhamento de elétrons. Ocorre entre não-metais, entre o H₂ e entre os não-metais e semimetais, enfim, entre átomos que precisam receber elétrons.

     

      Ex₁.: Ligação entre átomos de cloro:

       Ex₂.: Ligação entre átomos de oxigênio:

PROPRIEDADES DAS LIGAÇÕES COVALENTES

I . As substâncias formadas por ligações covalentes são denominadas substâncias moleculares.

II  As substâncias moleculares não conduzem corrente elétrica quando em solução aquosa, exceto os ácidos (que são polarizados em soluções adequadas).

III. Não formam cristais e têem pontos de fusão e ebulição não elevados. Exceto o carbono.

LIGAÇÃO COVALENTE DATIVA (Coordenada)

    É a ligação covalente que ocorre depois de todos os átomos estarem estáveis e, qualquer um deles tenha disponível um par de elétrons para compartilhar.

Ex₁.: A formação de SO₃

       Ex₂.: A formação de HNO₃

  

    

    

Ex₃.: A formação do H₄P₂O₇

DICAS

 ·    Quem mora em 7A tem 7 elétrons na última camada, faz uma ligação normal e pode fazer até 3 ligações dativas.

    ·    Quem mora em 6A tem 6 elétrons na última camada, faz duas ligações normais e pode fazer até 2 ligações dativas.

    ·    Quem mora em 5A tem 5 elétrons na última camada, faz três ligações normais e pode fazer 1 ligação dativa.

EXERCÍCIO

·   Faça a fórmula de Lewis e estrutural das espécies químicas abaixo:

     ·   Dicas:

1-  Coloque o elemento central no meio da fórmula.

2-  Envolva-o com o elemento de maior quantidade de átomos.

3-  Coloque os hidrogênios nas extremidades, evitando por enquanto o contato dele com o elemento central, pois o tornará não ionizável (que será visto nos estudos dos ácidos).

a) HNO2    b) H2SO3    c) H2 SO4    d) H3PO4    e) CO2     f) SCl2           g) C2H6    h) HCl O4    i) H2CO3 j) Na2SO4 l) NO3– 1 m) CaCO3 n) CO3– 2 o) SO4– 2 p) P2O7– 4 q) Al2(SO4)3 r) Ca3(PO4)2

REVISE LIGAÇÃO SÍGMA E LIGAÇÃO PÍ.

TIPO SIGMA ( S - S )

TIPO SIGMA ( P - P ) 

TIPO PÍ ( P - P ) 

01 - (Uece CE/1ªF/Julho) “Gota” é uma doença caracterizada pelo excesso de ácido úrico no organismo. Normalmente, nos rins, o ácido úrico é filtrado e segue para a bexiga, de onde será excretado pela urina. Por uma falha nessa filtragem ou por um excesso de produção, os rins não conseguem expulsar parte do ácido úrico. Essa porção extra volta para a circulação, permanecendo no sangue. A molécula do ácido úrico, abaixo, é um composto que:

a) possui o anel aromático em sua estrutura;

b) apresenta quatro ligações π (pi) e treze ligações σ (sigma);

c) é caracterizado por carbonos que apresentam hibridização sp 2 ; 1

d) apresenta a cadeia carbônica cíclica com dois radicais

02 - (Cesjf MG) O composto H − C ≡ C − H deve apresentar na sua estrutura, para cada carbono: a) 2 ligações sigma e 2 ligações pi

b) 2 ligações sigma e 3 ligações pi

c) 3 ligações sigma e 2 ligações pi

d) 5 ligações sigma

e) somente ligações pi

03 - (Uerj RJ 1ªF) O tingimento na cor azul de tecidos de algodão com o corante índigo, feito com o produto natural ou com o obtido sinteticamente, foi o responsável pelo sucesso do jeans em vários países. Observe a estrutura desse corante:

Nessa substância, encontramos um número de ligações pi correspondente a:

a) 3

b) 6

c) 9

d) 12 

04 -  A figura ao lado representa uma ligação:

a) sigma (s – s)

b) sigma (p – p)
c) sigma (s – p)
d) pi
e) sigma ou pi

05. A figura abaixo representa uma ligação:

    

 a) sigma (s – p)

b) pi
c) pi ou sigma
d) sigma (p – p)
e) sigma (s – s)

07) (UFF/1-2000) As ligações químicas nos compostos orgânicos podem ser do tipo s ou p. A ligação s é formada pela interação de dois orbitais atômicos, segundo o eixo que une os dois átomos, ao passo que na ligação p, a interação dos orbitais atômicos se faz segundo o plano que contém o eixo da ligação.

Na estrutura representada acima, tem-se:

(A) 2 ligações s e 6 ligações p

(B) 2 ligações s e 8 ligações p

(C) 4 ligações s e 4 ligações p

(D) 6 ligações s e 2 ligações p

(E) 8 ligações s e 2 ligações p

08) (UFLA-2001) O sal de cozinha (NaCl), o ácido clorídrico (HCl) e a glicose (C₆H₁₂O₆) apresentam em suas estruturas, respectivamente, ligações do tipo

a) iônica, iônica e iônica.

b) covalente, covalente e covalente.

c) metálica, covalente e covalente.

d) iônica, covalente e covalente.

e) iônica, metálica e covalente.

09) (Unirio-1999) Durante a reação de desidratação de etanol para a produção de eteno, que é uma das matérias primas mais importantes da indústria de plásticos, ocorre a quebra de: 

A) uma ligação sigma (s) e formação de duas ligações pi (p).

B) ligações sigma (s) e formação de uma ligação pi (p).

C) ligações sigma (s) e formação de novas ligações sigma (s).

D) ligações pi (p) e formação de uma ligação sigma (s).

E) ligações pi (p) e formação de novas ligações pi (p).

10) Na molécula de hidreto de bromo, HBr, a ligação entre o átomo de hidrogênio e o de bromo é predominantemente:

a) sigma (s-s).

b) pi (p-p).

c) sigma (s-p).                     

d) sigma (p-p).

e) pi(s-p).

11) Incrível, mas 15% do gás metano existente na atmosfera provém do arroto dos bois, vacas, cabras e carneiros, contribuindo para o efeito estufa (aquecimento atmosférico). Assinale a alternativa que descreve os tipos de ligações químicas encontradas neste gás:

a) 2 iônicas e 2 covalentes

b) 2 ligações dativas

c) 4 ligações duplas

d) 2 sigmas e 2 pi

e) 4 ligações sigmas

12) Na molécula de propeno, qualquer um dos carbonos com hibridização sp2 apresenta:

a) 1 ligação sigma e 3 ligações pi

b) 4 ligações sigma e 2 pi

c) 2 ligações sigma e 2 pi

d) 3 ligações sigma e 1 ligação pi

13) (UEPG-2006) A formação de ligações covalentes pode ser descrita em termos de interpenetração de orbitais que, de acordo com a orientação espacial, origina ligações covalentes dos tipos sigma e pi. Avalie os compostos a seguir quanto à presença de ligações covalentes sigma e pi e assinale o que for correto.

I.       N₂

II.      H₂CO₃

III.    Cℓ₂

( v  )    No composto I, há 1 ligação sigma e 2 ligações pi.

( F  )    No composto III, há 2 ligações sigma.

( V  )    No composto III, há 1 ligação pi.

( F  )    No composto II, há 3 ligações pi.

( F  )    No composto II, há 5 ligações sigma.