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Ligações Químicas I
A visão clássica
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A molécula de H2
• Ligação química é uma questão energética;
• Quando dois átomos se aproximam ocorre:– Atração entre núcleos e elétrons
– Repulsão entre núcleos
– Repulsão entre elétrons
• Elétrons envolvidos na ligação são os elétrons de valência;
• A ligação se forma no ponto de equilíbrio.
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Ligação Iônica
• Um dos elementos da ligação doa seus elétrons para o outro– Ex: NaBr, Li2S, CaO, Fe2O3, Al2O3, MgO...
ATENÇÃO: Neste caso, a interação entre os íons é puramente eletrostática.
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Ligação Covalente
• Átomos compartilham elétrons da camada de valência;
• Ex: H2, O2, H2O, HCl, H2SO4
Neste caso, os átomos ficam
realmente “amarrados” um ao
outro através da ligação.
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Estruturas de Lewis
H2
HCl
N2
CO2
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Estruturas de Lewis
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Propriedades das Ligações
Ordem de Ligação – Número de pares de elétrons compartilhados
Comprimento da Ligação – Distância entre os dois núcleos atômicos na ligação.
Energia de Ligação (H0) – Energia liberada quando a ligação é rompida. Quanto maior o valor de H0, mais estável será a ligação
Dupla – 254 Kj/mol
Tripla – 226 Kj/mol
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Polaridade da Ligação
• Ligação apolar – Formada por átomos do mesmo tipo;– H2, O2, Cl2, N2, F2, O3, etc..
• Ligação polar – Átomos de tipos diferentes;– HCl, HOH; etc...
• Quanto maior for a diferença de eletronegatividade entre os elementos, mais polar a ligação.
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Ligação Metálica
• Núcleos positivos rodeados por um “mar” de elétrons.
• Elétrons tem mobilidade elevada– Alta condutividade elétrica
• Núcleos positivos são fracamente ligados– Maleabilidade e Ductibilidade
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Comparando os três tipos de ligação
Iônica
- Cargas positivas e negativas presas ao retículo cristalina
- Não conduzem corrente no estado sólido;
- São pouco maleáveis
- Conduzem correntes quando aquecidos ou em solução
Covalente
- Núcleos e Elétrons intimamente ligados;
- Não há separação de cargas
- Não conduzem corrente elétrica em nenhuma circunstância
Metálica
- Cargas positivas e negativas relativamente livres
- São bons condutores de corrente elétrica
- Bastante maleáveis
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Problemas com a visão clássica
Descoberta de novas substâncias que não se encaixam em nenhum dos modelos acima
• Polímeros Condutores e Redox
• Semicondutores e Supercondutores
• Compostos organometálicos
• Compostos de metais de transição
• Compostos que violam a regra do octeto
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Violações à regra do octeto
H Be H P
FF F
FF
.. ..
......
:
:::
:: : :
....
B
F
FF..
..
...... :
::
: SF
FF
FFF: ::
..............
..
....::
:::
OO
O
.... ....
..
NO O...... ..
.
Como explicar as ligações nesses compostos?