Ligações Químicas
Arranjos Atômicos
• As ligações químicas tem forte influência sobre
diversas propriedades dos materiais
• Os elétrons de valência (do último nível) são os
que participam das ligações químicas.
• Os átomos buscam a configuração mais estável
dos gases nobres (com 2 ou 8 elétrons)
• Dependendo da energia envolvida na ligação
elas podem ser divididas em
• Fortes
• Fracas
• Ligações fortes:
Iônicas
Covalentes
Metálicas
• Ligações fracas:
Van der waals
Representação esquemática dos estados de
energia preenchidos para um átomo de
sódio
Ligação iônica
Ligação Iônica
Representação esquemática da
ligação iônica para o NaCl
• Resulta da atração
mútua entre íons
positivos e negativos
Representação esquemática da ligação covalente
em uma molécula de metano.
• Os átomos atingem a
configuração estável
compartilhando
elétrons com um
átomo adjacente
Ligação Covalente – Cl - Cl
A ligação covalente é direcional, ou seja mantém
um ângulo entre as ligações. Nos materiais
covalentes há uma tendência a reduzir a
expansão térmica e a densidade em relação a
materiais iônicos com massa atômica semelhante
União de dois átomos de sódio por meio da
ligação metálica
Modelo da Ligação Metálica
Ilustração esquemática da ligação
metálica
• Estrutura formada por
íons positivos e
elétrons livres de
valência que formam
uma “nuvem
eletrônica” que circula
livremente entre os
íons positivos
Propriedades associadas as
ligações metálicas
• Alta condutividade elétrica e térmica: os elétrons
podem se mover em presença de uma f.e.m. ou
de um gradiente de temperatura.
• Permitem grande deformação plástica pois as
ligações são móveis ou seja não são rígidas
como as iônicas e as covalentes
• Possuem o brilho metálico, como os elétrons
são muito móveis trocam de nível energético
com facilidade emitindo fótons
• São sempre opacos: pela mesma razão acima
mas nesse caso absorvendo a luz incidente
Representação esquemática de
uma molécula polar
• Dipolos elétricos
ocorrem quando os
centros das cargas
positivas não
coincidem com o
centro das cargas
negativas em uma
molécula
Ilustração esquemática da ligação
de van der waals
• São ligações
secundárias fracas
que estão
relacionadas a
atração de dipolos
elétricos
Representação esquemática da ligação de
Van der Waals para o ácido fluorídrico
Ligações por dipolos induzidos
Atração por pontes de hidrogênio entre
moléculas de água
Expansão da água no estado sólido
Ligações químicas em relação aos tipos de
materiais
Influência da energia da ligação em
algumas propriedades dos materiais
• Quanto maior a energia envolvida na
ligação química há uma tendência de:
• Maior ser o ponto de fusão do composto
• Maior a resistência mecânica
• Maior a dureza
• Maior o módulo de elasticidade
• Maior a estabilidade química
• Menor a dilatação térmica