Conceitos Básicos de Ligação Química
Bruno Diego de Oliveira
15846
Lucas Rafael Leandro Silva
15865
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Ligações químicas, símbolos de Lewis e a
regra do octeto
Ligação iônica
Ligação covalente
Polaridade da ligação e eletronegatividade
Desenhando estruturas de Lewis
Exceções à regra do octeto
Forças das ligações covalentes
Símbolo de Lews
Esta notação consiste numa
representação esquemática da camada de
valência de cada átomo, isto é, representa-se o
símbolo do elemento rodeado dos elétrons de
valência (representados por pontos ou cruzes).
Cada ponto ou cada cruz representa um elétron
de valência ou elétron celibatário.
S
Os átomos tendem a ganhar, perder ou compartilhar
elétrons até que eles estejam circundados por oito elétrons
em sua camada de valência.
Obs: Existem exceções, descritas posteriormente
 NaCl(s)
H2 O
Na+(aq) + Cl-(aq)
Eletrólito
 C12H22O11(s)
H2O
Não-eletrólito
Ligações Iônicas
C12H22O11(aq)
Ligações Covalentes
Ligações metálicas
 possuem elétrons relativamente livres para
mover-se pela estrutura tridimensional do metal.
• Ligação Iônica é um tipo de ligação química baseada
na atração eletrostática entre dois íons carregados
com cargas opostas.
• É sempre uma interação entre metais com não metais.
• Um átomo “doa” elétrons e o outro “recebe”elétrons.
• Composto eletricamente neutro
• Estrutura cristalina regular devido às fortes forças
eletrostáticas
• Exemplo de reação:
Na(S)
+ 1/2 Cl2 (g) 
NaCl (S) Hf0 = - 410,9 kJ
• Perda de elétrons  processo endotérmico
• Ganho de elétron  processo exotérmico
Ex. Na (g)  Na +(g) requer 496 kJ/mol
Cl (g)  Cl - (g) libera 349 kJ/mol
Se a transferência de elétron fosse o único fator, o
processo seria endotérmico.
Energia de rede
Energia para separar um composto sólido
iônico em íons gasosos
• Ocorre a expansão da estrutura até que fiquem
completamente separados
• Fortes atrações fazem com que a maioria dos
cristais iônicos fiquem duros, quebradiços e
com altos pontos de fusão
•
Ex.: NaCl (s)  Na + (g) + Cl- (g)
H rede = + 788 kJ/mol
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Depende das cargas do íons
Tamanhos
Arranjos no sólido
Por obedecerem a equação Eel = k Q1Q2 /D
Na+(g) + e- + Cl(g)
E (Cl)
I1(Na)
Na+(g) + Cl-(g)
Na(g) + 1/2 Cl2(g)
Hof [Na(g)]
Na(s) + 1/2 Cl2(g)
Hof [NaCl(g)]
NaCl(s)
Energia de rede de NaCl
Hof [Cl(g)]
- Energia de rede de NaCl
Na(g) + Cl(g)
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Tendência a adquirir configurações de gás
nobre
O aumento da energia de rede não é suficiente
para remoção de um elétron de nível mais
interno
Ex. :
Na 1s22s22p63s1
Na+ 1s22s22p6
= [Ne]3s1
= [Ne]
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A ligação covalente é o compartilhamento de
elétrons entre os elementos para que eles
atinjam 8 elétrons na camada de valência e
fiquem estáveis.
Estruturas de Lewis
H + H

H
H
Atingiram a configuração estável de dois
átomos de hélio.
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Um outro exemplo é a ligação de átomos de
cloro, que ao formar o octeto, adquirem uma
configuração de gás nobre, o argônio.
Cl + Cl

Cl Cl
Geralmente representamos o par de elétrons
compartilhados como um traço; dois pares com
dois traços e três pares com três traços.
H H
Cl Cl
O C O
N
N
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•
•
Observação:
Para os não-metais, o número de elétrons de
valência em um átomo neutro é o mesmo do
grupo. Por exemplo, os elementos da família
7A possuem 7 elétrons em sua camada de
valência, os da 6A, 6 elétrons etc.
A distância entre os átomos ligados diminui à
medida que o número de pares de elétrons
compartilhados aumenta, sendo estes no
máximo três ligações possíveis.
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A escala de eletronegatividade é uma escala
arbitrária que representa a força do átomo para
atrair elétrons. Ela se estende do césio, com
eletronegatividade 0,7 até o flúor, com 4,0
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Molécula Apolar: Não possui diferença de
cargas entre os extremos da ligação.
Molécula Polar: Centro de cargas positivas e
negativas não coincidem. A molécula possui
uma região com carga positiva e outra com
carga negativa
+
-
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Cargas de igual magnitude e sinais opostos,
quando separados, um dipolo é produzido
A magnitude é o produto da carga com a
distância
 = Qr
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A eletronegatividade afeta mais o momento de
dipolo do que o comprimento de ligação.
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Para tal, devemos seguir os seguintes passos:
PCl3: 5 + (3 x 7) = 26 elétrons de valência
Cl P Cl
Cl P Cl
Cl P Cl
Cl
Cl
Cl
BrO3- : 7 + (3 x 6) + 1 = 26
[
O Br O
O
]
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•
•
•
Carga Formal
Podemos desenhar várias estruturas de Lewis
diferentes que obedecem à regra do octeto.
CF = nº e- valência – nº e- na estrutura de Lewis
Observação: cargas formais não representam
cargas reais dos átomos.
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Moléculas possuem um arranjo determinado
Regras de Lewis para desenho de estrutura,
não permitem, uma representação adequada
A distancia entre os átomos de estrutura
ressonante é menor do que os de ligação
simples e maior que os de ligação dupla
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•
Existem três classes de exceções à regra do octeto:
•
moléculas com número ímpar de elétrons;
•
moléculas nas quais um átomo tem menos de um octeto, ou
seja, moléculas deficientes em elétrons;
•
moléculas nas quais um átomo tem mais do que um octeto, ou
seja, moléculas com expansão de octeto.
Número ímpar de elétrons
Poucos exemplos. Geralmente, moléculas como ClO2, NO e NO2
têm um número ímpar de elétrons.
N O
N O
Deficiência em elétrons
•
Relativamente raro.
•
As moléculas com menos de um octeto são
típicas para compostos dos Grupos 1A, 2A, e
3A.
•
O exemplo mais típico é o BF3.
Expansão do octeto
•
•
•
Esta é a maior classe de exceções.
Os átomos do 3º período em diante podem
acomodar mais de um octeto.
Além do terceiro período, os orbitais d são
baixos o suficiente em energia para
participarem de ligações e receberem a
densidade eletrônica extra.
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Estabilidade está relacionada com as ligações
covalentes da molécula
Força da ligação é determinada pela energia
necessária para quebra da ligação
Moléculas com ligações fortes, possuem menor
tendência a sofrer variação química
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Comprimento de ligação


Distância entre os núcleos dos átomos envolvidos
Quanto mais ligações entre dois átomos, mais curta e
mais forte a ligação será
C
C
C
C
C
C
1,54 Å
1,34 Å
1,20 Å
348 kJ/mol
614 kJ/mol
839 kJ/mol
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Brown, Lemay, Bursten. “Química: a ciência
central”. 9ª edição
MAHAN. “quimica um curso universitário”
BIANCO, Gilmar, “Ligações Químicas”