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Ligações Químicas
Arranjos Atômicos
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• As ligações químicas tem forte influência sobre diversas propriedades dos materiais
• Os elétrons de valência (do último nível) são os que participam das ligações químicas.
• Os átomos buscam a configuração mais estável dos gases nobres (com 2 ou 8 elétrons)
• Dependendo da energia envolvida na ligação elas podem ser divididas em
• Fortes • Fracas
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• Ligações fortes:
Iônicas
Covalentes
Metálicas
• Ligações fracas:
Van der waals
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Representação esquemática dos estados de energia preenchidos para um átomo de
sódio
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Ligação iônica
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Ligação Iônica
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Representação esquemática da ligação iônica para o NaCl
• Resulta da atração mútua entre íons positivos e negativos
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Representação esquemática da ligação covalente em uma molécula de metano.
• Os átomos atingem a configuração estável compartilhando elétrons com um átomo adjacente
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Ligação Covalente – Cl - Cl
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A ligação covalente é direcional, ou seja mantém um ângulo entre as ligações. Nos materiais
covalentes há uma tendência a reduzir a expansão térmica e a densidade em relação a
materiais iônicos com massa atômica semelhante
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União de dois átomos de sódio por meio da ligação metálica
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Modelo da Ligação Metálica
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Ilustração esquemática da ligação metálica
• Estrutura formada por íons positivos e elétrons livres de valência que formam uma “nuvem eletrônica” que circula livremente entre os íons positivos
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Propriedades associadas as ligações metálicas
• Alta condutividade elétrica e térmica: os elétrons podem se mover em presença de uma f.e.m. ou de um gradiente de temperatura.
• Permitem grande deformação plástica pois as ligações são móveis ou seja não são rígidas como as iônicas e as covalentes
• Possuem o brilho metálico, como os elétrons são muito móveis trocam de nível energético com facilidade emitindo fótons
• São sempre opacos: pela mesma razão acima mas nesse caso absorvendo a luz incidente
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Representação esquemática de uma molécula polar
• Dipolos elétricos ocorrem quando os centros das cargas positivas não coincidem com o centro das cargas negativas em uma molécula
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Ilustração esquemática da ligação de van der waals
• São ligações secundárias fracas que estão relacionadas a atração de dipolos elétricos
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Representação esquemática da ligação de Van der Waals para o ácido fluorídrico
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Ligações por dipolos induzidos
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Atração por pontes de hidrogênio entre moléculas de água
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Expansão da água no estado sólido
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Ligações químicas em relação aos tipos de materiais
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Influência da energia da ligação em algumas propriedades dos materiais
• Quanto maior a energia envolvida na ligação química há uma tendência de:
• Maior ser o ponto de fusão do composto• Maior a resistência mecânica• Maior a dureza• Maior o módulo de elasticidade• Maior a estabilidade química• Menor a dilatação térmica
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