04/05/2015
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Prof. Gil Renato Ribeiro Gonçalves
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de figuras do www.google.com
AS LIGAÇÕES
QUÍMICAS
Física – CFB – 90ANO
Prof. Gil Renato Ribeiro Gonçalves
Prof. Gyl Renato
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1
04/05/2015
Prefácio
Tudo que existe na natureza é composto
de átomos. Esses, organizados em
moléculas,
formam
substâncias
diferentes dos elementos originais, que
dão origem a tudo que vemos, e até o quê
não vemos. Os elementos químicos
conhecidos atualmente, são poucos
quando comparados à infinidade e
grandeza de tudo que existe no universo.
Assim, verifica-se que os elementos
químicos
se
combinam
(ligações
químicas),
para
formar
todas
as
substâncias observadas
na natureza. 3
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Prefácio
Na natureza, observa-se que a grande
maioria
dos
átomos
não
ocorrem
isolados. Eles precisam de um ou mais
parceiros para adquirirem uma certa
forma de estabilidade.
Os gases nobres, no entanto, apresentam
átomos estáveis sem se combinar.
Cientistas então apresentaram como
explicação o fato deles possuírem o
número máximo de elétrons na camada
de valência e, portanto, não precisarem
se combinar para se estabilizar.
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Prefácio
Vimos que os átomos apresentam uma
distribuição de elétrons, dada pela
distribuição de Linus Pauling, com:
2
8
18
32
32
18
2
K
L
M
N
O
P
Q
1s2
2s2
3s2
4s2
5s2
6s2
7s2
2p6
3p6
4p6
5p6
6p6
3d10
4d10 4f14
5d10 5f14
6d10
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Prefácio
A última camada preenchida por elétrons
de um átomo, e também a menos
energética, é chamada de camada de
valência.
A valência de um átomo está relacionada
ao fato dele precisar ganhar, ou perder
elétrons, para ficar “estável”.
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Prefácio
REGRA DO OCTETO: TODO ÁTOMO PARA
FICAR ESTÁVEL PRECISA TER OITO
ELÉTRONS NA CAMADA DE VALÊNCIA.
(Ou 2 se for na camada K, como é o caso
do elemento químico hélio).
20
10
Ne
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As Ligações Químicas
8
Acredita-se que os elementos químicos se
unem devido a sua necessidade de
adquirir estabilidade. Essa união é
chamada de Ligações Químicas.
As Ligações químicas podem ser:
Iônicas
(+)Metais:1
A, 2A e 3A.
(-)Ametais:
5A, 6A e 7A.
Covalentes Metálicas
Ametais:4A,
5A, 6A, 7A e H.
Ametais:4A,
5A, 6A, 7A e H.
Metais
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Ligações Iônicas
O número de elétrons na última camada
determina quem se tornará cátion ou ánion.
22
11
Na
2
8
1
35
17
2
8
7
Cl
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Ligações Iônicas
O Sódio irá ceder um elétron para o Cloro, e teremos
então um Cátion e um ánion, respectivemente.
+
11
Na
2
8
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Cl
-
2
8
8
10
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Ligações
Na escrita de um composto químico, o cátion sempre
precede o ánion.
+
NaCl
2+
-
CaCl2
--
+
-
4+
H2O
2-
C O2
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Ligações Covalentes
Nesta ligação, também é respeitada a regra do
octeto.
Agora, teremos um compartilhamento de elétrons,
ocorrendo sempre em pares, diferente do que
acontece na ligação iônica.
1
1
H
16
1
8
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O
2
6
12
6
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Ligações Covalentes
1
1
H
1
16
8
O
2
6
1
1
H
1
Teremos um compartilhamento de dois elétrons,
um de cada átomo do hidrogênio. Assim, o Oxiênio
ficará com oito na camada L, e cada hidrogênio
com dois na camada K, portanto, “estáveis”.
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Fórmulas
H2
H  H
HH
Fórmula
Molecular
Fórmula
Eletrônica
Fórmula
Estrutural
O2
O O
OO
Fórmula
Molecular
Fórmula
Eletrônica
Fórmula
Estrutural
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Fórmulas para a água
O H
H
HO
H
H2O
Fórmula
Eletrônica
Fórmula
Molecular
Fórmula
Estrutural
O
H
H
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Ligações Metálicas
Nesta ligação, os elétrons da última camada de
valência podem mover-se livremente entre
diversos átomos do próprio material.
Átomo de metal
Elétrons livres
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Exercício 1 do livro texto (pág. 90):
Indique as afirmativas verdadeiras
V a) Metais têm tendência a formar cátions.
V b) Não metais têm tendência a formar ánions.
F c) Em um balão com o gás hélio, há moléculas
de hélio.
F
V
d) O átomo de cloro, com sete elétrons na
última camada, é um átomo estável.
e) A existência de uma imensa variedade de
substâncias naturais deve-se à capacidade de
os átomos se combinarem entre si.
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V
f) Um átomo é estável quando sua última
camada tiver 8 elétrons (ou 2, se a última
camada for a K).
F
g) Um átomo com um único elétron na última
camada tem tendência a receber elétrons de
outros átomos.
V
h) Átomos de não metais têm tendência a
receber elétrons de metais na formação de
ligações químicas.
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F
i) A água é uma substância simples.
V
j) Nas ligações químicas os átomos tendem a
adquirir uma
configuração eletrônica
semelhante à dos gases nobres.
F
k) O gás hidrogênio é uma substância
composta.
F
l) O elemento potássio e o íon potássio
possuem as mesmas propriedades químicas.
F
m) O elemento sódio e o íon sódio possuem o
mesmo número de elétrons.
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Exercício 3 do livro texto (pág. 91): Que tipo de
ligação química acontece entre um átomo
com número atômico 9 e um com número
atômico
17?
Justifique
sua
resposta
indicando a distribuição eletrônica desses
átomos.
Ametal
Veja slide 8
Família=7A
2
2
5
Z= 9 = 1s 2s 2p
Covalente
Período=2 (L)
Ametal
Família=7A
Z=17= 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
Período=3 (M)
20
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Exercício 4 do livro texto (pág. 91): Sabendo
que o flúor tem 7 elétrons na última camada e
o cálcio tem 2, responda:
a) Como é a fórmula mínima do composto
formado entre esses dois elementos?
b) Quantos elétrons existem na última
camada dos 2 íons que formam o
composto?
c) Qual é a valência de cada átomo?
d) Qual é a carga elétrica de cada íon?
a)
Flúor precisa ganhar 1 elétron
F Ca F
Cálcio precisa perder 2 elétrons
CaF2
21
Exercício 4 do livro texto (pág. 91): Sabendo que o
flúor tem 7 elétrons na última camada e o cálcio tem
2, responda:
b) Quantos elétrons existem na última
camada dos 2 íons que formam o composto?
b)
O átomo Flúor ganha 1 elétron, torna-se
um íon, e fica estável com 8 elétrons na
última camada.
O átomo Cálcio perde 2 elétrons, torna-se um
íon, e fica estável com 8 elétrons na última
camada.
F Ca F
8 elétrons
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Exercício 4 do livro texto (pág. 91): Sabendo que o
flúor tem 7 elétrons na última camada e o cálcio tem
2, responda:
c) Qual é a valência de cada átomo?
c)
O Flúor ganha 1 elétron
O Cálcio perde 2 elétrons
F=1
Ca = 2
23
Exercício 4 do livro texto (pág. 91): Sabendo que o
flúor tem 7 elétrons na última camada e o cálcio tem
2, responda:
d) Qual é a carga elétrica de cada íon?
d)
O Flúor ganha 1 elétron
O Cálcio perde 2 elétrons
F = -1
Ca = +2
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Exercício 9 do livro texto (pág. 91): Que tipos
de ligações encontramos em um pedaço de
ferro puro, no sal fluoreto de potássio (KF) e
no gás flúor (F2)?
Ferro puro
Apenas átomos de ferro
Metálica
KF
K=Metal ; F=Ametal
Iônica
F2
F=Ametal ; F=Ametal
Covalente
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Exercício 3 do livro texto (pág. 92): Qual é a
carga elétrica do íon formado pelo elemento
de número atômico 38?
Z=38= 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6
5s2 Família=2A K L M N O
Metal
Período=5 (O)
2
8
18
8
2
Este metal deve perder 2 elétrons para ficar estável,
logo, ele se tornará um íon ++
26
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Exercício 4 do livro texto (pág. 92): Um
elemento capaz de formar um composto
iônico com o elemento de número atômico 20
é um metal ou um não metal? Justifique sua
resposta.
Z=20= 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2
Metal
K L M N
2 8 8 2
Família=2A
Período=4 (N)
Este metal deve perder 2 elétrons para ficar estável, logo,
ele se tornará um íon ++.
O elemento capaz de se combinar com esse metal (Z=20)
deve ter 6 elétrons na última camada, ou seja um íon --.
Família=6A
Não Metal
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Exercício 5 do livro texto (pág. 92): o carbono
possui quatro elétrons na última camada, e o
hidrogênio, um elétron. Sabendo que o
metano é um composto molecular formado
por átomos de hidrogênio (número atômico 1)
unidos por ligação covalente a um átomo de
carbono (número atômico 6), responda:
a) Qual é a fórmula molecular do metano?
b) Quantas
ligações
covalentes
há
na
molécula de metano?
28
H
H C H
H
a) CH4
b) 4
H
H C H
H
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Exercício 6 do livro texto (pág. 92): A amônia é
uma substância molecular formada por átomos
de hidrogênio (número atômico 1) unidos a um
átomo de nitrogênio (número atômico 7). Com
essa informação, responda:
a) Qual é a fórmula molecular da amônia?
b) Quantas ligações covalentes existem na
molécula de amônia?
Z=7= 1s2 2s2 2p3
Não Metal
H
H N H
Família=5A
Período=2 (l)
a) NH3
K L
2 5
H
H N H
b) Três.
29
Exercício
7
do
livro
texto
(pág.
92):
Esquematize a fórmula molecular e a fórmula
estrutural do gás nitrogênio, formado por dois
átomos de nitrogênio (cada átomo tem 5
elétrons na última camada).
Z=7= 1s2 2s2 2p3
Não Metal
N N
Família=5A
Período=2 (L)
K L
2 5
a) Fórmula Molecular: N2
b) Fórmula Estrutural: N N
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Exercício 8 do livro texto (pág. 92): O sulfeto de
hidrogênio, também chamado de gás sulfídrico,
é um composto molecular com cheiro de ovo
podre. Sua molécula é formada pela união de
átomos de hidrogênio (número atômico 1) a
um átomo de enxofre (número atômico 16)
por meio de ligações covalentes.
a) Qual é a fórmula molecular dessa
substância?
b) Quantas ligações covalentes existem na
molécula desse gás?
Z=16= 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4
Não Metal
K L M
2 8 6
Família=6A
Período=3 (M)
a) H2S
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Exercício 8 do livro texto (pág. 92): O sulfeto de
hidrogênio, também chamado de gás sulfídrico,
é um composto molecular com cheiro de ovo
podre. Sua molécula é formada pela união de
átomos de hidrogênio (número atômico 1) a
um átomo de enxofre (número atômico 16)
por meio de ligações covalentes.
a) Qual é a fórmula molecular dessa
substância?
b) Quantas ligações covalentes existem na
molécula desse gás?
H S H
H S H
a) H2S
b) Duas.
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Exercício 11 do livro texto (pág. 92): Consulte a
tabela periódica da página 70 e responda:
a) Qual é a fórmula molecular do gás flúor?
b) Qual é o número total de elétrons
presentes em uma molécula desse gás?
Z=9= 1s2 2s2 2p5
Não Metal
F F
a) F2
Família=7A
K L
2 7
Período=2 (L)
F F
b) 18
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Exercício 12 do livro texto (pág. 92): A figura
abaixo mostra a distribuição de elétrons dos
átomos de lítio e sódio. Como essa distribuição
explica o fato de esses elementos terem
propriedades químicas semelhantes?
Lítio
Sódio
Tanto o lítio como o sódio possuem um elétron na
última camada e, por isso, possuem propriedades
químicas semelhantes.
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Exercício 13 do livro texto (pág. 92): Ao
contrário do hidrogênio, o gás hélio usado em
balões meteorológicos não pega fogo. Explique
essa propriedade do hélio em termos químicos.
(Lembre-se de que a combustão é um fenômeno
que envolve transformações químicas.)
O gás hélio não pega fogo porque é um
elemento químico com estrutura , eletrônica
estável e não reage com outros elementos
químicos, nem mesmo com o oxigênio e a
combustão só ocorre quando há uma reação
com o oxigênio.
35
LINKS DE TABELA PERIÓDICA
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Fim da apresentação.
Obrigado.
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