LIGAÇÕES QUÍMICAS
LIGAÇÕES QUÍMICAS
LIGAÇÃO IÔNICA:
LIGAÇÃO
LIGAÇÃO
COVALENTE:
METÁLICA:
refere-se às forças
eletrostáticas que
resulta do
são encontradas em
existem entre íons de compartilhamento de
metais como
cargas de sinais
elétrons entre dois
cobre,ferro e
contrários.
átomos.
alumínio. Cada
átomo está ligado a
vários átomos
vizinhos.
The Periodic Table and Atomic Radius
Eletronegatividade na TP
4
Eletronegatividade
F
O
N
4
Cl
M Fe
Cr n
M
Li
N
g
Sc
a
C
Ti
a
M
N
Y
K
Sr
R
Zr
Cs
R
Tc
R
u
W
-L
Sn
u
Pd
h
R
o
H
Ba
Ni
Te
Ga
o
b
La
b
C
Ag
Ir
O
e
C
s
3
I
Ge
Sb
Bi
Pb
In
d
Au
At
Po
2
H Tl
g
1
a ti v id a d e
C
As
Si
Al
H
V
Se
P
B
Be
Br
S
E le tro n e g
C
Ta
f
u
R
Fr
a
5
ELÉTRONS DE VALÊNCIA
Elétrons envolvidos em ligações químicas.
SÍMBOLOS DE LEWIS
Consiste do símbolo químico do elemento mais
um ponto para cada elétron de valência.
S
[Ne] 3s2 3p4
 Seis elétrons de valência.
S
 O número de elétrons de valência de qualquer
elemento é o mesmo do número do grupo do
elemento da tabela periódica.
Electron Dot Structure or
Lewis Dot Diagram
A notation showing the valence electrons
surrounding the atomic symbol.
Valence Electrons
• Valence electrons are the electrons in the
highest occupied energy level of the atom.
• Valence electrons are the only electrons
generally involved in bond formation.
Electron Configuration of
Sodium
• 1s2 2s2 2p6 3s1
• Which is the valence electron for Na?
• Answer: 1s2 2s2 2p6 3s1
Na , 11 e
Na + , 10e
A Positive Ion (Cation):
• An atom that has lost one or more electrons.
• + charge
A Negative Ion (Anion)
• An atom that has gained one or more
electrons.
• Negatively (-) charged.
Chlorine Atom  Chlorine Ion
Check your Neighbor
When Na, (Z= 11) loses its valence
electron, what element does its
configuration look like ?
a.
b.
c.
d.
Neon
Potassium
Beryllium
Sodium
Note
• Atoms tend to react in a way that would
lead them to have a stable octet.
GASES NOBRES
Distribuições eletrônicas muito estáveis ( altas
energias de ionização,baixas afinidades por
elétrons adicionais e deficiência geral de
reatividade química).
Oito elétrons de valência.
REGRA DO OCTETO
Os átomos tendem a ganhar, perder ou
compartilhar elétrons até que eles estejam
circundados por oito elétrons de valência.
 Octeto de elétrons: subníveis s e p completos.
Elements within the same group have
the same electron-dot structure.
Some Typical Ions with Positive
Charges (Cations)
Group 1
Group 2
Group 13
H+
Mg2+
Al3+
Li+
Ca2+
Na+
Sr2+
K+
Ba2+
Some Common Ions
LIGAÇÃO IÔNICA
Formation of Ions from Metals
 Ionic compounds result when metals react with
nonmetals
 Metals lose electrons to match the number of valence
electrons of their nearest noble gas
 Positive ions form when the number of electrons are
less than the number of protons
•
Group 1 metals 
ion 1+
Group 2 metals 
ion 2+
Group 13 metals  ion 3+
Learning Check
A. Number of valence electrons in aluminum
1) 1 e2) 2 e3) 3 eB.
C.
Change in electrons for octet
1) lose 3e2) gain 3 e-
Ionic charge of aluminum
1) 32) 5-
3) gain 5 e-
3) 3+
Solution
A. Number of valence electrons in aluminum
3)
3 eB.
Change in electrons for octet
1)
lose 3e-
C.
Ionic charge of aluminum
3) 3+
Learning Check
Give the ionic charge for each of the following:
A. 12 p+ and 10 e1) 0
2) 2+
3) 2B. 50p+ and 46 e1) 2+
2) 4+
3) 4-
C. 15 p+ and 18e2) 3+
2) 3-
3) 5-
LIGAÇÃO IÔNICA
O cloreto de sódio é
composto de íons
Na+ e Cl-,
arranjados em uma
rede tridimensional
regular.
Metal de baixa energia de ionização.
NaCl
Não-metal com alta afinidade por elétrons.
Na
+
Cl
+
Na
+
-
Cl
 Ocorre a transferência de um elétron do átomo de
Na para um átomo de Cl.
Cada íon tem um octeto de elétrons.
Reação do sódio com o cloro: exotérmica
 A remoção de um elétron de Na(g) para
formar Na+(g) requer 496 kJ/mol.
 Adição de um elétron a Cl(g) libera 349 kJ/mol.
496 – 349 = 147 kJ / mol
?
 Esse valor propõe que os átomos de sódio e
cloro estão infinitamente distantes um do outro.
 Atração de íons de carga oposta:
estabilidade dos compostos iônicos.
 Liberação de energia fazendo com que
os íons formem um arranjo ou rede.
Energia de rede: a energia liberada na
formação de um mol de sólido iônico a partir
de seus íons em fase gasosa
Na+(g) + Cl-(g)  NaCl(s)
ΔHrede = 788 kJ.mol-1
Energias de rede para alguns
compostos iônicos
Os valores da tabela acima são positivos
mesmo ou negativos?
Valores muito positivos: íons fortemente
atraídos uns pelos outros nos sólidos.
A energia liberada pela atração entre os íons de
cargas contrárias mais do que compensa a
natureza endotérmica das energias de
ionização, tornando a formação de compostos
iônicos um processo exotérmico.
ÍONS DE METAIS DE TRANSIÇÃO
Metais de transição
Têm mais de três elétrons além do
cerne de gás nobre.
Ag: [Kr] 4d10 5s1
 Os metais Cu, Ag, Au geralmente são
encontrados como íons 1+.
 Os metais de transição quase sempre não
formam íons com configurações de gás nobre.
Formação do íons positivos
Elétrons são perdidos do subnível
com maior valor de n.
Para formar íons, os metais de transição perdem
primeiro os elétrons s do nível de valência, em
seguida, tantos elétrons d quantos necessários
para atingir a carga do íon.
Fe: [Ar] 3d6 4s2
Fe+2: [Ar] 3d6
CARACTERÍSTICAS DAS SUBSTÂNCIAS IÔNICAS
 Substâncias quebradiças com altos
pontos de fusão.
 Em geral, são substâncias cristalinas,
significando que os sólidos têm superfícies planas
que fazem ângulos característicos entre si.
 Cristais iônicos quebram-se de maneira
regular em superfícies planas.
Ionic Bonding – the Born Haber Cycle
• Insight into the stability of ionic compounds
can be obtained if we imagine breaking a
reaction forming a binary ionic compound
(from a metal and a nonmetal) into several
steps. We’ll look at this for the formation of
NaCl(s). In the next slide we will identify
ΔH’s for familiar processes and introduce a
new ΔH – the enthalpy of crystallization
(lattice energy).
Energy Changes in the Formation of Ionic Crystals
• Born Haber Cycle
• Enthalpy diagram for the formation of an ionic
crystal
General Chemistry:
Chapter 12
Slide 38 of 61
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Born Haber Cycle - Comments
• We consider a binary ionic substance being
formed from its constituent elements in their
standard states. Along the way we first form
neutral gaseous atoms of each element (a metal
and a nonmetal) in the gas phase. We next
form a metal ion (Na+(g), Mg2+(g)……) and a
non-metal ion (Cl-(g), O2-(g)…..). Finally we
combine the two metal ions to form an ionic
crystal.
Born Haber Cycle
• For the case of NaCl(s) formation you should
be able to identify the signs of ∆H1, ∆H2, ∆H3
and ∆H5. (∆H4 is “trickier”?). You also should
be able to see what physical or chemical
process is occurring at each step. If ∆H5 were
not a highly exothermic step would ionic
compounds be as stable?
Born Haber Cycle for NaCl(s)
Step or ∆H
Value
∆H1
∆H2
∆H3
∆H4
∆H5
Description of
Physical/Chemical Change
Enthalpy of sublimation of Na(s)
½ x (Bond energy of Cl2)
1st ionization energy of Na(g)
Electron affinity of Cl(g)
Lattice energy of NaCl(s)
Class Examples
• 1. How would the Born Haber cycle for the
formation of NaBr(s) differ from the Born
Haber cycle already considered for NaCl(s)
formation?
• 2. How would the Born Haber cycle for the
formation of MgO(s) and MgCl2(s) differ from
the Born Haber cycle already considered for
NaCl(s) formation?