A química e suas ligações
Objetivos:
·
Reconhecer
as ligações iônicas, moleculares, metálicas.
·
Identificar
os exemplos em cada caso.
RESUMO
As ligações químicas são uniões
estabelecidas entre átomos para formar moléculas, que constituem na estrutura básica
de uma substância. Na Natureza existe aproximadamente uma centena de elementos químicos
diferentes. A ligação química só irá se formar se houver uma queda na energia
total do sistema favorecendo a formação do novo composto, ou seja, há uma queda
na variação de energia.
INTRODUÇÃO
Quando falamos em energia de ligação molecular,
estamos nos referindo a energia de interação (ou potencial) entre átomos de moléculas.
Para que uma molécula tenha alguma estabilidade, é necessário que a energia de
cada uma de suas ligações seja negativa. Se a energia de uma ligação fosse
positiva, então a ligação se desfaria espontaneamente. Isto significa que você nunca
pode obter energia a partir de quebras de ligações moleculares, como sugerem
alguns livros de Bioquímica, por exemplo. A quebra de uma ligação molecular
sempre consome energia.
Ligações
Iônicas
A ligação iônica ocorre entre íons,
conforme o próprio nome sugere.A ligação iônica é um tipo de ligação que ocorre através da
permuta, ou seja, doação e recepção de elétrons entre os átomos participantes.
Está baseada na atração eletrostática entre dois íons carregados com cargas
opostas. Esse modelo procura explicar as ligações que ocorrem entre elementos muito
eletronegativos (geralmente ametais e hidrogênio) e elementos eletropositivos (metais).
Esse tipo de ligação pressupõe os metais doam elétrons, tornando-se íons
positivos (cátions) e os ametais e o hidrogênio recebem elétrons, tornando-se íons
negativos (ânions).
Quando ocorrem ligações entre íons positivos
(cátions) e negativos (ânions) denominamos de Ligações
Iônicas. Essa ligação é a única em que ha transferência de elétrons é
definitiva. Uma ligação iônica envolve forças eletrostáticas que atraem íons de
cargas opostas. Íons são átomos em desequilíbrio elétrico e apresentam carga
positiva ou negativa.
. 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.
EXEMPLO
O cloreto de sódio (o sal de cozinha) é um
exemplo de substância iônica, formada de inúmeros aglomerados iônicos 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. Outra fórmula usada
para representar as substâncias iônicas é a formula
de Lewis ou formula eletrônica, que representa
os elétrons da camada de valência dos íons “bolinhas” ao redor do símbolo do
elemento. No caso do sal.
Formação do composto iônico
Tudo
começa quando os íons unem-se devido às forças de atração eletrostática. Se
observarmos por um microscópico, perceberemos a formação de retículos
cristalinos, que são aglomerados de íons de forma geométrica bem definida.
Fórmulas para representar as Ligações Iônicas
As
fórmulas das ligações iônicas são a fórmula unitária (que indica a proporção
dos íons no aglomerado iônico) e a fórmula de Lewis, que mostra os elétrons de
valência.
Ligações covalentes ou moleculares
A principal
característica da ligação covalente é o compartilhamento de um ou mais pares de
elétrons entre átomos, causando uma atração mútua entre eles, que mantêm a molécula
resultante unida. Átomos tendem a compartilhar elétrons de modo
que suas camadas eletrônicas externas
sejam preenchidas e eles adquiram, desta forma, uma distribuição eletrônica mais
estável. As ligações covalentes normalmente ocorrem entre átomos com
eletronegatividades próximas e elevadas (geralmente entre dois não-metais).
A ligação
covalente é normalmente mais forte que outros tipos de ligações. Ao contrário
das ligações iônicas nas quais os íons são mantidos unidos por atração elétrica
não direcional.
EXEMPLO
1:
Ácido Fluorídrico
O átomo de
Flúor e o átomo do hidrogênio. Quando os dois átomos se aproximam, eles
compartilham seus elétrons de valência desemparelhados, atingindo a configuração
do Neônio (1s2 2s2 2p6) e do Hélio (1s2), respectivamente. Como os dois átomos
apresentam uma elevada diferença de eletronegatividade, a ligação formada é
considerada covalente e polar. O flúor sendo mais eletronegativo que o hidrogênio,
atrai
os elétrons da ligação para si,
formando um dipolo permanente.
Exemplo
2: Cl2
O átomo de
Cloro necessita apenas de um elétron na camada de valência
Para atingir a configuração eletrônica
do gás nobre mais próximo (Argônio).
Ordem
de ligação
Ordem de ligação é um termo científico
criado para descrever o número de pares eletrônicos compartilhados entre os átomos
que formam a ligação covalente.
Ligação
dupla
Exemplo: O2
O oxigênio
tem configuração eletrônica 1s2 2s2 2p4 e necessita de dois elétrons.
Ligação
tripla
Exemplo: HCN
No caso do ácido
cianídrico, o átomo que mais pode fazer ligações (o Carbono) e é mais
eletropositivo que o nitrogênio O hidrogênio necessita de apenas mais um elétron para atingir a configuração do gás
nobre Hélio. O carbono necessita de mais 4 elétrons. E o nitrogênio
necessita de mais 3 elétrons para atinge a configuração do gás nobre Neônio.
Ligações
Metálicas
Ligação metálica é a
ligação entre metais e metais. Formam as chamadas ligas metálicas que são cada vez
mais importantes para o nosso dia-a-dia. No estado sólido, os metais se agrupam
de forma geometricamente ordenados, formando as células. São
estas ligações e suas estruturas que os metais apresentam uma série de
propriedades bem características, como por exemplo, o brilho metálico, a
condutividade elétrica, o alto ponto de fusão e ebulição, a maleabilidade, a
ductilidade, a alta densidade e a resistência á tração. As ligas metálicas são
a união de dois ou mais metais. Às vezes com não-metais e metais. As ligas têm
mais aplicação do que os metais puros.
Exemplos
de algumas ligas.
Bronze (cobre +
estanho) – usado em estátuas, sinos.
Aço comum (ferro + 0,1
a 0,8% de carbono) – com maior resistência à tração é usado em construção,
pontes, fogões, geladeiras.
. 
Aço inoxidável (ferro +
0,1 de carbono + 18% de cromo + 8% de níquel) – não enferruja (diferente do
ferro e do aço comum), é usado em vagões de metrô, fogões, e talheres.
Latão
(cobre + zinco) – usado em armas e torneiras.
Ouro / em joias (75% de
ouro ou prata + 25% de cobre) – usado para fabricação de joias. Utiliza-se 25%
de cobre para o ouro 18K. E o ouro 24K é considerado ouro puro.
As substâncias
metálicas são representadas graficamente pelo símbolo do elemento: Exemplo:
Fe, Cu, Na, Ag, Au, Ca, Hg, Mg, Cs, Li.
CONCLUÇÃO
Por que tudo que tem
massa e ocupa lugar no espaço é. A matéria é formada essencialmente por átomo, são
os átomos que lhe conferem propriedades. Assim, se somos matéria e precisamos
de mais matéria precisamos de átomos. Saber que as coisas são feitas de átomos
é uma das mais importantes descobertas da humanidade. Os átomos são as menores partículas
de qualquer coisa, tudo que ao nosso redor é feito por átomos, sem elas não existiríamos.
Quando conseguimos ver a natureza combinando de forma a produzir belos
espetáculos, percebemos mais ainda como esse conhecimento é valioso e importante
em nosso dia a dia. Com base no que foi escrito acima podemos concluir que ligação iônica é metal com não metal ligação Covalente é não metal com não
metal ligação metálica ocorre entre dois átomos de metais.
Referencias
Bibliografias
consultadas
_EcoQuímica -
http://ube-164.pop.com.br/repositorio/4488/meusite/fundamental/
ligacoes_quimicas.htm
_SANTOS FILHO, PEDRO F. "Estrutura
atômica e ligação química". Campinas:
UNICAMP, 1999.
Sites
http://www.brasilescola.com/quimica/formulas-para-representar-as-ligacoes-ionicas.htm
https://www.google.com.br
http://forum.jogos.uol.com.br/energia-de-ligacao-molecular_t_1415193
http://www.soq.com.br/conteudos/ef/ligacoesquimicas/p3.php
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