A ligação iônica ocorre entre íons, conforme o próprio nome sugere. Por possuírem cargas opostas, os cátions (elemento com carga positiva) e ânions (elemento com carga negativa) se atraem eletrostaticamente, formando a ligação. No entanto, um sólido iônico é constituído por um aglomerado de cátions e ânions organizados com formas geométricas bem definidas, chamadas de retículos ou reticulados cristalinos.
Por exemplo, o sal (cloreto de sódio) é formado pela transferência definitiva de um elétron do sódio para o cloro, originando o cátion sódio (Na+) e o ânion cloreto (Cl-). Na prática, essa reação envolve não só dois átomos, mas um número enorme e indeterminando de átomos que formam um retículo cristalino de forma cúbica, como mostrado abaixo:
Se olharmos os cristais de sal com um microscópio eletrônico de varredura, veremos que são realmente cúbicos por causa da sua estrutura interna.
Visto que todo composto iônico é então formado por um número indeterminado e muito grande de íons, como podemos representar um composto iônico?
A fórmula utilizada geralmente é a fórmula unitária, que é aquela que representa a proporção expressa pelos menores números possíveis de cátions e ânions que compõem o retículo cristalino, de modo que a carga total do composto seja neutralizada. Para que isso ocorra é necessário que o número de elétrons cedidos por um átomo seja igual ao número de elétrons recebidos pelo outro átomo.
Alguns aspectos sobre a fórmula unitária dos compostos iônicos são importantes, veja alguns:
Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;)
- Escreve-se sempre primeiro o cátion e depois o ânion;
- Visto que todo composto iônico é eletricamente neutro, as cargas individuais dos íons não precisam ser escritas;
- Os números em subscrito que aparecem do lado direito de cada íon indica a proporção entre os átomos do cátion e os do ânion. Esses números são chamados de índices e o número 1 não é escrito.
Por exemplo, no caso do cloreto de sódio, temos que sua fórmula unitária é NaCl, pois temos exatamente 1 cátion sódio para cada ânion cloreto.
Veja outro exemplo, o Al3+ possui três cargas positivas, enquanto que o F- possui apenas uma negativa, assim são necessários três ânions fluoreto para neutralizar o composto. Com isso, concluímos que sua fórmula unitária é AlF3.
Uma forma simples de chegar à fórmula unitária do composto iônico é trocar as suas cargas pelos seus índices, como mostrado de forma genérica abaixo:
Exemplos:
Outra fórmula usada para representar as substâncias iônicas é a fórmula de Lewis ou fórmula eletrônica, que representa os elétrons da camada de valência dos íons “bolinhas” ao redor do símbolo do elemento. No caso do sal, temos:
Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química
Grátis 31 pág.
- Denunciar
Pré-visualização | Página 8 de 16
da UFSC 14 c) MO2 - MCl2 d) MO - MCl2 e) MO - MCl4 72. O elemento químico alumínio (Al) pode se ligar a um elemento químico para formar um composto iônico na proporção de 2:3. Este elemento é um: a) Metal alcalino. b) Metal alcalino terroso. c) Calcogênio. d) Halogênio. e) Gás nobre. UNIDADE 10 LIGAÇÃO COVALENTE É o tipo de ligação química que ocorre com “emparelhamento” ou “compartilhamento” de elétrons. As substâncias que possuem somente ligações deste tipo formam moléculas. Como os dois elementos que se ligam possuem tendência em receber elétrons, eles compartilham um ou mais pares de elétrons de forma que os dois passem a possuir o mesmo número de elétrons na última camada que um gás nobre. Estas ligações Acontecem entre: - NÃO-METAIS NÃO-METAIS ou - HIDROGÊNIO NÃO-METAIS. As ligações covalentes podem ser classificadas de várias formas: Simples Dupla Tripla Ligação Normal Covalente Dativa Polar Apolar (sigma) (pi) Ligação Simples: os átomos compartilham apenas um par de elétrons (é representada por um traço). Ex: H–H; Ligação Dupla: os átomos compartilham dois pares de elétrons (é representada por dois traços); Ex: O=O; Ligação Tripla: os átomos compartilham três pares de elétrons (é representada por três traços). Ex: N N; Ligação Covalente Normal: o par de elétrons compartilhado00 é formado por um elétron de cada um dos átomos, ou seja, cada átomo participou com 1 elétron. Ex: Todas as acima. Ligação Covalente Dativa: Neste tipo de ligação, os dois elétrons do par são fornecidos por um único átomo, e ocorre quando um dos átomos já completou o octeto e o outro não. Apesar de o átomo já estar estável ele possui um par de elétrons livre sem fazer nenhuma ligação e, portanto, pode utilizá-lo para fazer outra ligação. Obs: É importante ressaltar que não há transferência de elétrons, como na ligação iônica, e sim compartilhamento, afinal, é um tipo particular de ligação covalente. (É representada por uma seta). Ex: O=O O; Ligação Polar: Ocorre quando há diferença de eletronegatividade entre os átomos que se ligam. Para isto, basta que estes átomos sejam de diferentes elementos químicos. Neste caso o átomo do elemento mais eletronegativo formará o pólo negativo da ligação, e o mais eletropositivo formará o pólo positivo. Quanto maior a diferença de eletronegatividade entre os dois, maior a polaridade da ligação (dizemos que há um maior caráter iônico da ligação covalente). Ligação Apolar: Ocorre quando não há diferença de eletronegatividade entre os átomos que se ligam. Para isto, basta que estes átomos sejam do mesmo elemento químico. Neste caso, dizemos que a ligação é 100% covalente (caráter iônico igual a zero). Exercícios de Sala 73. (UFSC) Assinale a(s) proposição(ões) correta(s). Os compostos formados a partir dos elementos oxigênio, cloro, sódio e cálcio devem apresentar fórmulas, ligações químicas predominantes e estados físicos, em condições ambientes, respectivamente: 01. CaCl2, iônica, sólido. 02. NaCl, iônica, líquido. 04. Cl2, covalente, gás. 08. Na2O, covalente, líquido. 16. O2, iônica, gás. 74. (UFSC) Os símbolos X e Y representam elementos químicos quaisquer, diferenciados por seus números atômicos (Z). Sobre eles, é CORRETO afirmar que: 01. Quando X (Z=19) se combina com Y (Z=17), o composto resultante tem fórmula molecular XY e a ligação é covalente apolar. 02. Se X e Y estão bem afastados na fila de reatividade química, e X e Y têm 1 e 6 elétrons, respectivamente, na última camada eletrônica, o composto resultante da combinação entre eles será molecular e com fórmula XY2. 04. Átomos do elemento X (Z=20) e do elemento Y (Z=7) unem-se por ligações covalentes e o composto tem fórmula molecular X3Y4. 08. Pela configuração eletrônica da última camada dos elementos X e Y, X = 1s Y = 2p2p2p2s O composto formado entre X e Y tem fórmula X2Y. 16. Se X (Z=1) e Y (Z=11, 37 ou 55), os compostos formados serão todos hidretos metálicos. Tarefa Mínima 75. (ACAFE) Temos uma substância A que: nas condições ambientais é sólida; possui alto ponto de fusão; no estado sólido não conduz eletricidade; dissolve-se em água; Inclusão para a Vida Química A Pré-Vestibular da UFSC 15 conduz eletricidade em solução aquosa ou quando fundida. Considerando as características dadas, o mais provável é que A seja um: a) composto molecular polar que se ioniza em água. b) composto iônico que se dissocia em água. c) composto molecular polar que se dissocia em água. d) composto apolar que se dissocia em água. e) metal que reage com a água. 76. (ACAFE) Na formação da molécula de cloro, Cl2, o orbital atômico dos átomos de Cl que se entrelaçam, para formar um orbital molecular, é: a) f b) s c) d d) p e) sp 3 Tarefa Complementar 77. (ACAFE) A ligação química entre átomos iguais para formar moléculas diatômicas é sempre uma ligação: a) polar b) iônica c) metálica d) eletrovalente e) covalente apolar 78. O elemento de número atômico 16 é usado pela natureza para ligar cadeias de proteínas. A alternativa que mostra a configuração eletrônica do átomo desse elemento e prediz o tipo de ligação que ele forma com átomos de carbono é: a) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4: ligação covalente b) 1s2 2s2 2p6 3s1 3p5: ligação covalente c) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4: ligação iônica d) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2 4s2: ligação covalente e) 1s2 2s2 2p6 3s1 3p5: ligação iônica 79. (MACK-SP) A molécula que apresenta somente uma ligação covalente normal é: a) O2 b) F2 c) CO d) O3 e) H2O UNIDADE 11 GEOMETRIA E POLARIDADE DAS MOLÉCULAS As moléculas apresentam uma forma geométrica definida, fundamental para o estudo da polaridade molecular. Para prever a geometria de uma molécula basta sabermos o número de átomos ao redor do átomo central e se existe(m) par(es) de elétrons não compartilhado(s) pelo átomo central. Para entender a polaridade de uma molécula faz-se necessário lembrar da polaridade de uma ligação. Ligação polar é aquela em que um átomo concentra cargas positivas e o outro concentra as cargas negativas. Da mesma forma, molécula polar é aquela que tem um “lado” positivo e outro negativo. A polaridade de uma molécula depende da eletronegatividade dos elementos químicos envolvidos e da geometria molecular. Para saber se uma molécula é polar ou apolar devemos lembrar a regra abaixo: Ligações Apolares Molécula Apolar Ligações Polares Molécula Polar Ligações Apolares Molécula Polar (os vetores se anulam) Para que os vetores se anulem, são necessárias duas condições: Os elétrons da u.c.e. do átomo central devem estar todos sendo compartilhados (geometria linear, trigonal ou tetraédrica); Todos os seus ligantes devem ser iguais. Modelo Exemplo Geometria Polaridade Obs.: X2 H2 Linear Apolar XY HCl Linear Polar XY2 CO2 Linear Apolar H2O Angular Polar XY3 BF3 Trigonal Apolar NH3 Piramidal Polar XY4 CH4 Tetraédrica Apolar Exercícios de Sala 80. (UFSC) Considere a tabela abaixo e selecione a(s) proposição(ões) que relaciona(m) CORRETAMENTE a forma geométrica e a polaridade das substâncias citadas: FÓRMULA CO2 H2O NH3 CCl4 MOMENTO DIPOLAR RESULTANTE (µR) µR = 0 µR 0 µR 0 µR = 0 01. H2O: angular e polar. 02. CO2: linear e apolar. 04. CCl4: trigonal e polar. 08. NH3: piramidal e polar. 16. CCl4: