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Ligação química: é a força atrativa que mantém dois ou mais átomos unidos.
Existem três tipos gerais de ligações químicas: iônica, covalente e metálica.
Notação de Lewis: para o entendimento através de figuras sobre a localização dos elétrons de valência de um átomo, representam-se os elétrons como pontos ao redor do símbolo do elemento.
Regra do octeto: os átomos tendem a ganhar, perder ou compartilhar elétrons até que eles estejam rodeados por 8 elétrons de valência;
Todos os gases nobres, com exceção do He, satisfazem à regra do octeto, ou seja têm uma configuração s2p6;
Existem exceções a esta regra, como o alumínio que se estabiliza com 6 elétrons na camada de valência;
Refere-se às forças eletrostáticas que existem entre íons de cargas de sinais contrários;
Transferência de elétrons de um metal para um não-metal ou hidrogênio;
Considere como exemplo a ligação entre sódio metálico e cloro gasoso:
Na(s) + ½Cl2(g) NaCl(s) Hºf = – 410,9 kJ
Figura 1 - Estrutura cristalina do cloreto de sódio. Cada um dos íons de Na+ é envolto por seis íons Cle cada um dos íons de Cl é envolto por seis
íons Na+
dQQ
El21
Átomos adquirem uma configuração eletrônica de gás nobre pelo compartilhamento de elétrons com outros átomos;
Cada par de elétrons compartilhado constitui uma ligação covalente;
A molécula de hidrogênio, H2, fornece o exemplo mais simples possível;
Figura 2 – Atrações e repulsões entre elétrons e núcleos na molécula de hidrogênio
Estruturas de Lewis: as ligações covalentes podem ser representadas pelos símbolos de Lewis dos elementos, onde cada par de elétrons compartilhado é representado por um traço:
Ligações múltiplas: é possível que mais de um par de elétrons seja compartilhado entre dois átomos:→ Um par = ligação simples ( );→ Dois pares = ligação dupla ( );→ Três pares = ligação tripla ( );
O conceito de polaridades de ligação descreve o compartilhamento de elétrons entre os átomos;
Ligação covalente polar: um dos átomos exerce maior atração pelos elétrons ligantes que o outro;
Ligação covalente apolar: os elétrons estão igualmente compartilhados entre dois átomos;
Eletronegatividade: é a habilidade de um átomo em atrair elétrons para si em certa molécula .
Em geral, a eletronegatividade aumenta ao longo de um período e diminui ao descermos em um grupo.
Linus Pauling desenvolveu uma escala de eletronegatividades, que vai de 0,7 (Cs) a 4,0 (F).
Figura 3 – Eletronegatividades dos elementos
A diferença na eletronegatividade entre dois átomos é uma medida da polaridade de ligação entre eles. Em geral, diferenças próximas a:
0 resultam em ligações covalentes apolares (F2);
2 resultam em ligações covalentes polares (HF);
3 resultam em ligações iônicas (LiF);
Quanto maior a diferença eletronegativa entre os átomos, mais polares serão suas ligações;
Quando duas cargas de mesma magnitude mas de sinais contrários são separados por uma distância (r), estabelece-se um dipolo;
Momento de dipolo (µ) : medida quantitativa da magnitude de um dipolo:
µ = Q.r
Geralmente expresso em Debye (D), que é o igual a 3,34 10-30 coloumb metro (Cm)
Estrutura de Lewis para o tricloreto de fósforo, PCl3
1. Some os elétrons de valência de todos os átomos:
P = 5 elétrons de valência;Cl = 7 elétrons de valência;
5 + (3 x 7) = 26
1. Some os elétrons de valência de todos os átomos;
2. Escreva os símbolos para os átomos a fim de mostrar quais átomos estão ligados entre si e una-os com uma ligação simples:
Cl P Cl Cl
1. Some os elétrons de valência de todos os átomos;
2. Escreva os símbolos para os átomos a fim de mostrar quais átomos estão ligados entre si e una-os com uma ligação simples;
3. Complete os octetos dos átomos ligados ao átomo central:
Cl P Cl Cl
1. Some os elétrons de valência de todos os átomos;
2. Escreva os símbolos para os átomos a fim de mostrar quais átomos estão ligados entre si e una-os com uma ligação simples;
3. Complete os octetos dos átomos ligados ao átomo central;
4. Coloque qualquer sobra de elétrons no átomo central (ou tente ligações múltiplas):
Cl P Cl
Carga formal: carga que um átomo teria em uma molécula se todos os outros átomos tivessem a mesma eletronegatividade;
CF = (nº de elétrons de valência do átomo) – (nº elétrons atribuídos pela estrutura de Lewis);
Cargas formais não representam cargas reais nos átomos;
Usada para determinar qual estrutura de Lewis é mais estável;
Existem três classes de exceções à regra do octeto envolvendo ligações covalentes:
moléculas com número ímpar de elétrons (NO);
moléculas nas quais um átomo tem menos do que um octeto, ou seja, moléculas deficientes em elétrons (BF3);
moléculas nas quais um átomo tem mais do que um octeto, ou seja, moléculas com expansão de octeto (PCl5);