Unidade
9
Ligação química
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9
Ligação química
9.3 Tipos de substâncias
A matéria é formada por átomos ou iões de diferentes
elementos que se ligam de diferentes formas,
originando diferentes unidades estruturais:
Iões sódio (Na+)
Iões cloreto (Cl–)
Nas substâncias iónicas, como o cloreto de sódio (NaCl),
as unidades estruturais são os iões.
A matéria é formada por átomos ou iões de diferentes
elementos que se ligam de diferentes formas,
originando diferentes unidades estruturais:
+
e-
e-
+
e
+
+
e
e e+ e- +
e-
Nas substâncias metálicas, como o magnésio,
as unidades estruturais são os átomos.
+
Núcleo atómico (carga positiva)
e-
Eletrão livre
A matéria é formada por átomos ou iões de diferentes
elementos que se ligam de diferentes formas,
originando diferentes unidades estruturais:
Molécula de água (H2O)
Nas substâncias moleculares, como a água, as unidades estruturais são
as moléculas, cujos átomos se encontram ligados por ligações covalentes.
Existem ainda as substâncias covalentes, cujas unidades estruturais,
os átomos, se ligam entre si formando redes covalentes:
Diamante
Cada átomo de carbono estabelece
uma ligação covalente simples com
outros quatro átomos de carbono.
Na estrutura hexagonal, os átomos
estabelecem ligações covalentes.
Grafite
Entre os planos hexagonais,
a ligação entre os átomos
é assegurada por eletrões livres.
Existem ainda as substâncias covalentes, cujas unidades estruturais,
os átomos, se ligam entre si formando redes covalentes:
O grafeno tem estrutura laminar
hexagonal formada por átomos
de carbono.
Grafeno
É muito resistente, maleável,
bom condutor térmico e elétrico.
O diamante, a grafite e o grafeno são formados apenas por átomos de carbono
ligados entre si por ligações covalentes.
Apesar disso, e como os átomos se dispõem de forma diferente em cada substância,
estas apresentam propriedades diferentes.
As redes covalentes formadas por estes átomos de
carbono têm dimensões macroscópicas.
A classificação das substâncias e as suas propriedades estão
de acordo com o tipo de ligação química que se estabelece:
Substâncias moleculares
Substâncias covalentes
Substâncias iónicas
Substâncias metálicas
+
ee+
+
e-
ee-
+
e-
ee-
e-
e+
e+
+
ee-
+
Unidades estruturais:
Unidades estruturais:
Unidades estruturais:
Unidades estruturais:
Moléculas
Átomos
Iões
Átomos
Apresentam-se nos três estados
físicos, à temperatura ambiente.
São sólidas à temperatura
ambiente.
Têm pontos de fusão
e de ebulição muito elevados.
São geralmente sólidas
à temperatura ambiente.
Têm pontos de fusão
e de ebulição baixos.
Têm pontos de fusão
e de ebulição muito elevados.
No estado sólido, não conduzem
a corrente elétrica.
Têm pontos de fusão
e de ebulição elevados.
São más condutoras
da corrente elétrica.
Em geral, são más condutoras
da corrente elétrica.
Em solução aquosa fundidas,
são boas condutoras elétricas.
São boas condutoras
da corrente elétrica e do calor.
Os sólidos são geralmente
moles e deformáveis.
São duras e insolúveis em água.
São duras e quebradiças.
São maleáveis, dúcteis
e apresentam brilho metálico.
Os valores dos pontos de fusão e de ebulição das diferentes
substâncias relacionam-se com a força de coesão
entre unidades estruturais:
Quanto maior é a força de coesão entre as unidades estruturais de uma substância,
maior é o ponto de fusão e de ebulição da substância.
Moléculas de O2
Rede covalente da grafite
Nas substâncias moleculares, como o oxigénio (O2),
as forças de coesão entre as moléculas são fracas.
Nas substâncias covalentes, como o diamante,
as forças de coesão entre os átomos
são muito fortes.
Os pontos de fusão e de ebulição
das substâncias moleculares são baixos.
Os pontos de fusão e de ebulição das substâncias
covalentes são muito elevados.
A condutividade elétrica está relacionada com a existência,
ou a inexistência, de eletrões livres:
A existência de eletrões livres ou iões livres leva a que a substância seja boa condutora elétrica.
+
ee-
e-
e+
Moléculas de O2
e-
e-
+
ee-
+
e-
e+
e+
+
ee-
+
Estrutura de um metal
As substâncias moleculares, como o oxigénio (O2),
não têm eletrões livres.
As substâncias metálicas apresentam
eletrões livres.
As substâncias moleculares não conduzem
corrente elétrica.
As substâncias metálicas conduzem
a corrente elétrica.
Conclusão
Consoante as unidades estruturais que constituem uma
substância, esta pode ser molecular, covalente, iónica
ou metálica.
Os valores dos pontos de fusão e de ebulição das diferentes
substâncias relacionam-se com a força de coesão entre
unidades estruturais.
A condutividade elétrica está relacionada com a existência,
ou a inexistência, de eletrões livres.