Ciências da Natureza e suas
Tecnologias - Química
Ensino Médio, 1ª Série
Ligação iônica
Seus átomos se unem
por ligações covalentes!
Seus átomos se unem
por ligações metálicas!
O açúcar utilizado em casa é a
sacarose (C12H22O11)
O troféu de campeão da Copa do
Mundo FIFA é feita com ouro (Au)!
Seus átomos se unem
por ligações covalentes!
Seus átomos se unem
por ligações iônicas!
A água oxigenada comercial é peróxido
de hidrogênio (H2O2) aquoso.
O sal de cozinha é o
cloreto de sódio (NaCl).
Imagens: (a)Editor at Large/ Creative Commons Attribution-Share Alike 2.5 Generic;
(b) Roberto/Creative Commons-Atribuição-Partilha nos Mesmos Termos 3.0 Não
Adaptada(c) Alex Khimich / Public Domain; (d) Ondřej Mangl/Public Domain
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Os letreiros luminosos são
Seus átomos se unem
preenchidos com gás neônio
por ligações iônicas!
(Ne).
O rubi é uma pedra preciosa
formada de óxido de alumínio
Seus átomos são
(Al2O3), principalmente.
isolados, NÃO SE LIGAM!
O extintor de incêndio
contém
dióxido
de
carbono (CO2).
Seus átomos se unem
por ligações covalentes!
As rochas são formadas a partir
de átomos que SE LIGAM
IONICAMENTE!
O Planalto da Borborema é uma região montanhosa do
interior do Nordeste do Brasil, mais conhecida como Serra
das Russas.
Imagens: (a) Rolf Süssbrich/ GNU Free Documentation License; (b)
Bkell/Public Domain; (c) Dmsar/Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0
Unported; (d) Flickr/Creative Commons - Atribuição 2.0 Genérica.
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Toda substância existente na
Terra é formada pela combinação
de elementos químicos, exceto os
gases nobres (raros);
os gases nobres estão na coluna
18 (Grupo 8A) da Tabela Periódica.
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Teoria do Octeto
Estudando-se as estruturas eletrônicas dos gases nobres, percebe-se:
= 1s2
2He
10Ne
Camada de Valência (camada K) com 2 elétrons.
= 1s2 2s2 2p6
2
2
6
2
6
18 Ar = 1s 2s 2p 3s 3p
Camada de Valência com 8
elétrons nos demais gases nobres.
36Kr
= 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6
54Xe
= 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6
86Rn
= 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Teoria do Octeto
 Percebemos que todos os gases do grupo 18 da tabela
periódica (exceto o hélio) possuem oito elétrons em sua
última camada;
 como esses gases pareciam não formar ligação com outros
elementos, foram chamados de gases nobres pelos cientistas;
 estudando os demais elementos, os cientistas perceberam
que, ao formarem ligações, eles também adquiriam oito
elétrons em sua última camada;
 assim, uma condição para um átomo possuir estabilidade é
ele adquirir oito elétrons na última camada:
é a Teoria do Octeto!
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Teoria do Octeto
 Um átomo, para adquirir estabilidade, deverá possuir camada fechada,
isto é, estar com oito elétrons em sua última camada (ou dois elétrons na
camada K, desde que esta seja a camada de valência).
Família 1 A (Grupo 1):
11Na
= 1s2 2s2 2p6 3s1
+
11Na
= 1s2 2s2 2p6
K = 2; L = 8; M = 1
Perde 1 elétron para
adquirir o octeto.
K = 2; L = 8
Família 2 A (Grupo 2):
12Mg
= 1s2 2s2 2p6 3s2
2+
12Mg
= 1s2 2s2 2p6
K = 2; L = 8; M = 2
K = 2; L = 8
Perde 2 elétrons para
adquirir o octeto.
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Família 3 A (Grupo 3):
13Al
= 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1
3+
13Al
= 1s2 2s2 2p6
K = 2; L = 8; M = 3
Perde 3 elétrons para
adquirir o octeto.
K = 2; L = 8
Família 5 A (Grupo 15):
7N
= 1s2 2s2 2p3
–3
7N
= 1s2 2s2 2p6
K = 2; L = 5
Ganha 3 elétrons para
adquirir o octeto.
K = 2; L = 8
Família 6 A (Grupo 16):
8O=
8O
1s2 2s2 2p4
2–
= 1s2 2s2 2p6
K = 2; L = 6
K = 2; L = 8
Ganha 2 elétrons para
adquirir o octeto.
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Família 7 A (Grupo 17):
1s2 2s2 2p5
K = 2; L = 7
1s2 2s2 2p6
K = 2; L = 8
9F=
9F
–=
Ganha 1 elétron para
adquirir o octeto.
Imagem do Autor
Energia
Menor estabilidade
Na natureza, as substâncias buscam um estado
energético mais estável, ou seja, de menor energia!
Configuração de camada fechada:
Maior estabilidade
ns2
np6
Distância entre os átomos
Esta regra só é válida para os elementos representativos.
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Ligações Iônicas
Ametais
Metais
1A
2A
3A
Perdem elétrons
4A
5A
6A
7A
Ganham elétrons
Apenas compartilham elétrons.
Tendem a formar
ligações covalentes.
Os átomos se unem a
partir da transferência
de elétrons!
Um átomo GANHA e o
outro PERDE elétrons
para obter o octeto!
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Ligações Iônicas
são as ligações que ocorrem a partir
da transferência de elétrons de um
METAL para um AMETAL;
• o METAL perderá elétrons e tornar-se-á um
CÁTION;
• o AMETAL ganhará os elétrons cedidos e
tornar-se-á um ÂNION.
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Representação de Lewis
Formação do Cloreto de Sódio (NaCl)
O elétron é transferido:
7A
Na
+
+
Cl
Na
1 elétron na camada
de valência.
7 elétrons na camada
de valência.
Retículo cristalino do NaCl.
–
+
Cl
Imagem :Benjah-bmm27/Public Domain
1A
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Gilbert Newton Lewis (1875 — 1946)
• foi um químico norte-americano;
• estudou na Universidade de Harvard;
• de 1907 a 1912, foi professor de Físico-química no Instituto
de Tecnologia de Massachusetts;
• em 1912, mudou-se para a Universidade da Califórnia, onde
foi professor de Química e reitor até a sua morte;
• propôs o nome "fóton" para o quantum da radiação luminosa
em 1926;
• introduziu o desenho da camada de valência nos respectivos
átomos, sendo esse novo conceito de fundamental
importância na ligação iônica, o que acabou por facilitar a
visualização da troca de elétrons entre os íons.
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Fique atento!
• A ligação iônica é também chamada de
ligação eletrovalente ou heteropolar;
• nas ligações iônicas, as substâncias são
neutras, pois as cargas anulam-se:
2A
7A
Cl
+
Mg
7A
+
Cl
Eletricamente neutro!
Mg
2+
–
+ 2 Cl
MgCl2
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Fórmula Geral de um Composto Iônico
Perdem elétrons
C
Cátion
C
Átomos neutros
A
Ganham elétrons
A fórmula iônica representa a
menor proporção no retículo
cristalino!
x+
Será o índice
do ânion
Fórmula Iônica:
Cy Ax
Será o índice
do cátion
y–
A
Ânion
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Características dos compostos iônicos
 não conduzem corrente elétrica no estado sólido;
 os íons, ao se ligarem, neutralizam suas cargas e impedem que a
corrente elétrica flua;
 conduzem corrente quando fundidos ou em solução aquosa;
 ao acontecer o processo de fusão ou solvatação (com a adição da
água), os íons separam-se, permitindo a passagem da corrente
elétrica;
 são sólidos à temperatura ambiente;
 por causa da força de atração entre os cátions e os ânions;
 possuem altos pontos de fusão e de ebulição;
 para romper as ligações iônicas, é necessário adicionar muita
energia. Por isso, os pontos de fusão e de ebulição são altos.
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Fique Atento!
 as substâncias iônicas são duras, mas quebradiças quando
submetidas a impactos;
 como a ligação iônica envolve a formação de íons de cargas
opostas, as propriedades das substâncias iônicas dependem
dessa atração dos cátions pelos ânions;
 a separação dos compostos iônicos em seus íons constituintes
recebe o nome de dissociação iônica;
 para ocorrer a dissociação iônica, adiciona-se água
geralmente (é a solvatação);
 em solução aquosa, os compostos iônicos passam a conduzir a
corrente elétrica.
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Condução de corrente elétrica
• Para verificar a condução da corrente elétrica,
assista a alguns experimentos em:
http://www.youtube.com/watch?v=xZ5cDldCvNM&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=F1gVlPnbVkY
http://www.youtube.com/watch?v=rfw78ziYPxw
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Solvatação do Sal de Cozinha
Cl
-
-Cl
Cl-
Cl-
-Cl
Solvatação do NaCl
a parte negativa (-) da água fica voltada
para o cátion (Na+);
e a positiva (+) volta-se para o ânion (Cl-);
Imagem :Eyal Bairey/Public Domain
-
Imagem :Taxman/Public Domain
Cl
Os íons fora do plano foram ocultados
para simplificar a visualização!
a disposição do retículo cristalino do NaCl é
cúbica;
cada cátion (Na+) está rodeado por 6 ânions
(Cl-) e vice-versa.
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Nomenclatura de Compostos Iônicos
para representar a fórmula de um composto
iônico, inicialmente escrevemos o cátion e
depois, o ânion;
x+
yC A
CyAx
para nomear os compostos
procedemos de forma inversa:
iônicos,
NOME DO CÁTION + DE + NOME DO ÂNION
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Tabela dos Cátions
Cátion
Família 1 A
Fique Atento!
A maioria dos elementos
da tabela periódica são
metais de transição e,
como tais, possuem
carga elétrica variável!
Nome
Carga
Lítio, sódio, potássio, rubídio
+1
Ag+
Prata
+1
NH4+
Amônio
+1
Berílio, magnésio, cálcio, estrôncio, bário
+2
Zn+2
Zinco
+2
Cu+2
Cobre
+2
Fe+2
Ferro II
+2
Fe+3
Ferro III
+3
Al+3
Alumínio
+3
Ni+3
Níquel
+3
Sn+4
Estanho
+4
Pt+4
Platina
+4
Família 2 A
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Tabela dos Ânions
Ânion
Para visualizar mais cátions e ânions,
recomenda-se visitar:
http://omestre.awardspace.com/images/
tabelas/ions.pdf , acesso em 07/07/2012.
Nome
Carga
Cl-
Cloreto
-1
Br-
Brometo
-1
I-
Iodeto
-1
F-
Fluoreto
-1
ClO-
Hipoclorito
-1
IO3-
Iodato
-1
NO3-
Nitrato
-1
CN-
Cianeto
-1
OH-
Hidróxido
-1
S-2
Sulfeto
-2
SO42-
Sulfato
-2
O-2
Óxido
-2
PO43-
Fosfato
-3
N-3
Nitreto
-3
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Exercícios sobre Nomenclatura
Consultando a tabela de cátions e ânions, qual o
nome e as fórmulas das substâncias formadas entre:
a) Cálcio (Ca) e Flúor (F)
 Ca está na família 2A, portanto perde 2 elétrons;
 F está na família 7A e ganha 1 elétron para completar o
octeto.
Ca2+
Cálcio
F-1
Fluoreto
Invertendo as cargas
para obter os índices
CaF2
Fluoreto de Cálcio
ÂNION + de + CÁTION
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
b) O cátion Na+ e o ânion ClO-:
que é o produto ativo
da água sanitária!
Invertendo as cargas
para obter os índices
Na+
ClO-
Sódio
Hipoclorito
NaClO
Hipoclorito de Sódio
c) O cátion Fe+3 e o ânion SO42-:
Fe3+
Ferro III
SO42-
Invertendo as cargas
para obter os índices
Sulfato
ÂNION + de + CÁTION
Fe2(SO4)3
Sulfato de Ferro III
Sulfato Férrico
Imagem :MarkGallagher/Creative Commons –
Atribuição -Partilha nos Mesmos Termos 2.5 Genérica
Exercícios sobre Nomenclatura
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Aplicação no vestibular 1
(FAEE-GO) Um elemento X, cujo número atômico é
12, combina-se com um elemento Y, situado na
família 5A da tabela periódica, e resulta num
composto iônico cuja fórmula provável será:
X possui distribuição:
a) XY.
12X = 1s2 2s2 2p6 3s2
b) XY2.
portanto, perderá 2 elétrons para adquirir o octeto;
como Y é um elemento da 5A, deverá ganhar 3
c) X2Y.
elétrons para ficar com 8 elétrons na última camada:
d) X2Y3.
Invertendo as cargas
e) X3Y2.
para obter os índices
2+
X
X3Y2
Y-3
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Aplicação no vestibular 2
• (Covest) Um metal (M) do grupo 2A forma
um óxido. A fórmula química deste óxido é do
tipo:
sabemos que o óxido é o ânion;
o metal do grupo 2A perde 2 elétrons e torna-se
a) M2O.
o cátion:
Invertendo as cargas
b) MO.
para obter os índices
2+
-2
M2O2 MO
O
c) MO2. M
d) M2O2. como a fórmula iônica representa a mínima
proporção entre átomos no retículo cristalino, sempre
e) M2O3. que for possível devem-se simplificar os índices na
fórmula final.
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
A Importância do Sal na Sociedade
Imagem : Martin Finborud/Public Domain
• o sal (cloreto de sódio, NaCl) era, até o início
do século XX, um importante conservante
alimentar. A tal ponto chegava sua
importância, que foi até mesmo usado como
forma de pagamento no período romano,
sendo esta a origem da palavra "salário”;
• atualmente, o sal vendido comercialmente
contém entre 20 e 60 mg de iodo na forma
de iodato de potássio (KIO3);
• a carência de iodo na alimentação causa,
entre outras doenças, o bócio (conhecido
como papo): aumento excessivo da glândula
da tireoide.
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Química e Sociedade: Anemia
 O ferro é indispensável à produção da hemoglobina (pigmento dos glóbulos vermelhos);
 O ferro nas hemoglobinas permite o transporte de oxigênio, e sua falta denomina-se
anemia.
 A carência de ferro é a causa mais comum de anemia (anemia ferropênica).
 No Brasil, verifica-se a anemia:
 Nos lactentes (crianças que ainda mamam), quando alimentados com leite bovino. O ferro
do leite, já escasso, é mal absorvido;
 O aleitamento materno, com absorção muito superior do ferro, evita a anemia.
 Nas gestantes de baixa condição socioeconômica: a passagem de ferro pela placenta, para
as necessidades fetais, causa um balanço negativo de ferro; se não houver complementação,
haverá anemia;
 Nos idosos desassistidos: falta de recursos e dentadura em mau estado, por exemplo, fazem
predominar a alimentação composta de café com leite, pão e sopas, pobres em ferro.
 A anemia ferropênica cura-se em dois a três meses com a administração de sulfato ferroso
(FeSO4) via oral. Outros compostos de ferro, mais caros e comercializados com a alegação de
que são melhor tolerados pelo trato digestivo têm absorção insatisfatória.
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Sulfato ferroso – Química contra a Anemia
Composição - SULFATO FERROSO
Drágea: SULFATO FERROSO ANIDRO 300 mg; excipiente q.s.p. 1 drágea.
Gotas: SULFATO FERROSO HEPTA-HIDRATADO 125 mg; veículo q.s.p. 1 mL.
Xarope: cada colher das de sobremesa contém: SULFATO FERROSO HEPTAHIDRATADO 300 mg; veículo q.s.p. 10 mL.
 O termo anidro significa que a composição é quase
100% pura;
 Sulfato ferroso hepta-hidratado significa que o
retículo cristalino do FeSO4 está rodeado por 7
moléculas de água (H2O): FeSO4.7H2O
 Veículo q.s.p é a abreviação para “quantidade
suficiente para”; em outras palavras, é a quantidade
determinada de solvente necessária para completar
um determinado volume.
Para saber mais sobre anemia, leia: http://www.abcdasaude.com.br/artigo.php?25 acesso em
08/07/2012.
Imagem : Benjah-bmm27/
Public Domain

•
•
•
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Aplicação no Vestibular 3
(Covest 2002) Um dado material sólido é isolante à
temperatura ambiente e, quando fundido, conduz
corrente elétrica. Esse material pode ser:
0-0) o gelo seco, CO2(s).
1-1) o ferro metálico, Fe(s).
2-2) a bauxita, Al2O3(s).
3-3) o salitre do Chile, NaNO3(s).
4-4) a naftalina, naftaleno, C10H8(s).
Como vimos, apenas os COMPOSTOS IÔNICOS possuem as
características descritas no enunciado.
Então...
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligações Iônicas
Resposta: F-F-V-V-F
0-0) A molécula de CO2 é formada pela ligação entre ametais
(C e O). É um composto molecular.
1-1) O ferro é uma substância formada apenas pela união de
átomos de ferro (Fe) entre si por ligações metálicas, que
conduz corrente elétrica no estado sólido.
2-2) A bauxita é óxido de alumínio (Al2O3), formado pela
combinação entre um metal (Al) e um ametal (O). Portanto, é
um composto iônico.
3-3) NaNO3 é composto pela união entre o metal Na e os
ametais N e O. É um composto iônico.
4-4) Os ametais C e H se ligam para formar o naftaleno. É um
composto molecular.
Tabela de Imagens
n° do
slide
2A
direito da imagem como está ao lado da
foto
2B
Editor at Large / Creative Commons
Attribution-Share Alike 2.5 Generic
Alex Khimich / Public Domain
2C
Ondřej Mangl / Public Domain
2D
Roberto /Creative Commons-AtribuiçãoPartilha nos Mesmos Termos 3.0 Não
Adaptada
Rolf Süssbrich / GNU Free Documentation
License
Bkell / Public Domain
3A
3B
3C
3D
12
minima.das.alagoas / Creative Commons Atribuição 2.0 Genérica.
Dmsar / Creative Commons AttributionShare Alike 3.0 Unported
Benjah-bmm27 / Public Domain
19A Taxman / Public Domain
link do site onde se consegiu a informação
Data do
Acesso
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Raw_sugar_close
up.jpg
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Hydrogen
_peroxyde_uk.jpg
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Chlorid_s
odn%C3%BD.JPG
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Copa_Mundi
al_de_la_FIFA_2010.jpg
24/08/2012
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Neon_lig
ht.jpg
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cut_Ruby.
jpg
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Serra_das_Ru
ssas.jpg
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fire_extin
guisher.jpg
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sodiumchloride-3D-ionic.png
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Na%2BH2
O.svg
24/08/2012
24/08/2012
24/08/2012
24/08/2012
24/08/2012
24/08/2012
24/08/2012
24/08/2012
24/08/2012
Tabela de Imagens
n° do
slide
direito da imagem como está ao lado da
foto
19B Eyal Bairey / Public Domain
24
27
29
link do site onde se consegiu a informação
Data do
Acesso
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:NaCl_crys 24/08/2012
tal_structure.png
MarkGallagher / Creative Commons –
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Bleach24/08/2012
Atribuição-Partilha nos Mesmos Termos 2.5 bottle.jpg
Genérica
Martin Finborud / Public Domain
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Kone_med_st 24/08/2012
or_struma.jpg
Benjah-bmm27 / Public Domain
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Iron(II)24/08/2012
sulfate-heptahydrate-sample.jpg
Download

Ligação iônica