CIÊNCIAS CONTEÚDO E HABILIDADES APRENDER A APRENDER FAZENDO E APRENDENDO APRENDER A APRENDER Aula: 15.2 Conteúdos: Ligações Químicas 2 CIÊNCIAS CONTEÚDO E HABILIDADES APRENDER A APRENDER FAZENDO E APRENDENDO APRENDER A APRENDER Habilidades: Conhecer os tipos de ligações químicas existentes entre os átomos. 3 CIÊNCIAS CONTEÚDO E HABILIDADES APRENDER A APRENDER FAZENDO E APRENDENDO APRENDER A APRENDER Tabela Periódica O primeiro passo para se aprender química, é aprender a interpretar a Tabela Periódica: as divisões nela existentes, o porquê de cada elemento estar localizado em determinado período ou família e quais elementos são naturais e quais são sintéticos. 4 CIÊNCIAS CONTEÚDO E HABILIDADES APRENDER A APRENDER FAZENDO E APRENDENDO APRENDER A APRENDER 5 CIÊNCIAS CONTEÚDO E HABILIDADES APRENDER A APRENDER FAZENDO E APRENDENDO APRENDER A APRENDER A Tabela Periódica foi organizada com o intuito de facilitar seu estudo, o posicionamento de cada elemento obedece à seguinte lei periódica: “As propriedades físicas e químicas dos elementos são funções periódicas de seus números atômicos". 6 CIÊNCIAS CONTEÚDO E HABILIDADES APRENDER A APRENDER FAZENDO E APRENDENDO APRENDER A APRENDER Mendeleev realizou estudos sobre as propriedades dos elementos e suas massas atômicas. Em 1869, ele começou a colecionar todas as informações sobre os elementos conhecidos na época, sob a forma de um manual. 7 CIÊNCIAS CONTEÚDO E HABILIDADES APRENDER A APRENDER FAZENDO E APRENDENDO APRENDER A APRENDER Os dados eram anotados em cartões, os quais eram afixados na parede de seu laboratório e, conforme observava alguma semelhança, mudava a posição dos cartões. Em meio à sequência de cartões existiam espaços vazios, e Mendeleev compreendeu que tais lacunas eram destinadas à descoberta de novos elementos, no futuro. 8 CIÊNCIAS CONTEÚDO E HABILIDADES APRENDER A APRENDER FAZENDO E APRENDENDO APRENDER A APRENDER A organização dos elementos foi apresentada por Mendeleev à comunidade científica, e deu origem ao que atualmente conhecemos como “Tabela Periódica”, na qual os elementos estão dispostos em filas horizontais, de acordo com as massas atômicas crescentes, e também em colunas verticais, com elementos de propriedades semelhantes. 9 CIÊNCIAS CONTEÚDO E HABILIDADES APRENDER A APRENDER FAZENDO E APRENDENDO APRENDER A APRENDER Comecemos por distinguir Períodos e Famílias: Períodos: são as linhas horizontais da tabela, ao todo são sete períodos; Famílias ou grupos: corresponde às linhas verticais da tabela periódica, a tabela atual é constituída por 18 famílias. 10 CIÊNCIAS CONTEÚDO E HABILIDADES APRENDER A APRENDER FAZENDO E APRENDENDO APRENDER A APRENDER As principais famílias estão destacadas em verde na figura: 11 CIÊNCIAS CONTEÚDO E HABILIDADES APRENDER A APRENDER FAZENDO E APRENDENDO APRENDER A APRENDER As principais famílias estão destacadas em verde na figura: 12 CIÊNCIAS CONTEÚDO E HABILIDADES APRENDER A APRENDER FAZENDO E APRENDENDO APRENDER A APRENDER As principais famílias estão destacadas em verde na figura: 13 CIÊNCIAS CONTEÚDO E HABILIDADES APRENDER A APRENDER FAZENDO E APRENDENDO APRENDER A APRENDER Família dos Alcalinos: Lítio (Li), Sódio (Na), Potássio (K), Rubídio (Rb), Césio (Cs), Frâncio (Fr). Família dos Alcalino-terrosos: Berílio (Be), Magnésio (Mg) , Cálcio (Ca), Estrôncio (Sr), Bário (Ba), Rádio (Ra). Família dos Gases Nobres: Hélio (He), Neônio (Ne), Argônio (Ar), Criptônio (Kr), Xenônio (Xe), Radônio (Rn). 14 CIÊNCIAS CONTEÚDO E HABILIDADES APRENDER A APRENDER FAZENDO E APRENDENDO APRENDER A APRENDER A tabela também é subdivida de acordo com a natureza do elemento em metal, semimetal, ametal, gás nobre, sendo que os elementos em rosa constituem os semimetais (sete elementos). 15 CIÊNCIAS CONTEÚDO E HABILIDADES APRENDER A APRENDER FAZENDO E APRENDENDO APRENDER A APRENDER A divisão é simples: os elementos que estão à esquerda dos semimetais compreendem os metais (totalizam dois terços dos elementos) e os que se localizam à direita são os ametais (11 elementos). Os gases nobres ficam na extremidade direita da Tabela (parte verde). Os dois períodos separados da Tabela compreendem os elementos de Transição interna: série dos Lantanídeos (número atômico 57 a 71) e Actinídeos (número atômico 89 a 103). 16 CIÊNCIAS CONTEÚDO E HABILIDADES APRENDER A APRENDER FAZENDO E APRENDENDO APRENDER A APRENDER 17 CIÊNCIAS CONTEÚDO E HABILIDADES APRENDER A APRENDER FAZENDO E APRENDENDO APRENDER A APRENDER 18 CIÊNCIAS CONTEÚDO E HABILIDADES APRENDER A APRENDER FAZENDO E APRENDENDO APRENDER A APRENDER 1. Qual elemento químico dos alistados abaixo possui propriedades semelhantes às do oxigênio (O): a) Nitrogênio (N) b) Hidrogênio (H) c) Flúor (F) d) Enxofre (S) 19 CIÊNCIAS CONTEÚDO E HABILIDADES APRENDER A APRENDER FAZENDO E APRENDENDO APRENDER A APRENDER Ligações Químicas As ligações químicas correspondem à união dos átomos para a formação das moléculas; em outras palavras, as ligações químicas acontecem quando os átomos reagem entre si. São classificadas em: Ligação iônica, ligação covalente, ligação covalente dativa e ligação metálica. 20 CIÊNCIAS CONTEÚDO E HABILIDADES APRENDER A APRENDER FAZENDO E APRENDENDO APRENDER A APRENDER Ligação Iônica A ligação iônica é resultado da alteração entre íons de cargas elétricas contrárias (ânions e cátions). Esta ligação acontece, geralmente, entre os metais e não metais. 21 CIÊNCIAS CONTEÚDO E HABILIDADES APRENDER A APRENDER FAZENDO E APRENDENDO APRENDER A APRENDER Metais – 1 a 3 elétrons na última camada; tendência a perder elétrons e formar cátions. Elementos mais eletropositivos ou menos eletronegativos. Não Metais – 5 a 7 elétrons na última camada; tendência a ganhar elétrons e formar ânions. Elementos mais eletronegativos ou menos eletropositivos. 22 CIÊNCIAS CONTEÚDO E HABILIDADES APRENDER A APRENDER FAZENDO E APRENDENDO APRENDER A APRENDER METAL + NÃO METAL → LIGAÇÃO IÔNICA 23 CIÊNCIAS CONTEÚDO E HABILIDADES APRENDER A APRENDER FAZENDO E APRENDENDO APRENDER A APRENDER Na e Cl Na (Z = 11) K = 2 L = 8 M = 1 Cl (Z = 17) K = 2 L = 8 M = 7 e O Na quer doar 1 O Cl quer receber 1 e → → + Na (cátion) – Cl (ânion) O cloro quer receber 7 é na última camada. Para ficar com 8 é (igual aos gases nobres) precisa de 1 e . 24 CIÊNCIAS CONTEÚDO E HABILIDADES APRENDER A APRENDER FAZENDO E APRENDENDO APRENDER A APRENDER As ligações iônicas formam compostos iônicos que são constituídos de cátions e ânions. Tais compostos iônicos formam-se de acordo com a capacidade de cada átomo de ganhar ou perder elétrons. Essa capacidade é a valência. 25 CIÊNCIAS CONTEÚDO E HABILIDADES APRENDER A APRENDER FAZENDO E APRENDENDO APRENDER A APRENDER A ligação covalente, geralmente é feita entre dois ou mais não metais, hidrogênio e não metais e hidrogênio com hidrogênio. Esta ligação é caracterizada pelo compartilhamento de elétrons. O hidrogênio possui um elétron na sua camada de valência. Para ficar idêntico ao gás nobre hélio com 2 elétrons na última camada. Ele precisa de mais um elétron. 26 CIÊNCIAS CONTEÚDO E HABILIDADES APRENDER A APRENDER FAZENDO E APRENDENDO APRENDER A APRENDER Então, 2 átomos de hidrogênio compartilham seus elétrons ficando estáveis: Ex. H (Z = 1) K = 1 H – H → H2 27 CIÊNCIAS CONTEÚDO E HABILIDADES APRENDER A APRENDER FAZENDO E APRENDENDO APRENDER A APRENDER O traço representa o par de elétrons compartilhados. Nessa situação, tudo se passa como se cada átomo tivesse 2 elétrons em sua eletrosfera. Os elétrons pertencem ao mesmo tempo, aos dois átomos, ou seja, os dois átomos compartilham os 2 elétrons. A menor porção de uma substância resultante de ligação covalente é chamada de molécula. Então o H2 é uma molécula ou um composto molecular. Um composto é considerado composto molecular ou molécula quando possui apenas ligações covalentes. 28 CIÊNCIAS CONTEÚDO E HABILIDADES APRENDER A APRENDER FAZENDO E APRENDENDO APRENDER A APRENDER Ligação covalente Observe a ligação covalente entre dois átomos de cloro: CI CI 29 CIÊNCIAS CONTEÚDO E HABILIDADES APRENDER A APRENDER FAZENDO E APRENDENDO APRENDER A APRENDER Fórmula de Lewis ou Fórmula Eletrônica Cl – Cl Fórmula Estrutural Cl 2 Fórmula Molecular 30 CIÊNCIAS CONTEÚDO E HABILIDADES APRENDER A APRENDER FAZENDO E APRENDENDO APRENDER A APRENDER Ligação covalente Conforme o número de elétrons que os átomos compartilham, eles podem ser mono, bi, tri ou tetravalentes. A ligação covalente pode ocorrer também, entre átomos de diferentes elementos, por exemplo, a água. 31 CIÊNCIAS CONTEÚDO E HABILIDADES Fórmula de Lewis O H H APRENDER A APRENDER FAZENDO E APRENDENDO APRENDER A APRENDER Fórmula Molecular H 2O 32 CIÊNCIAS FAZENDO E APRENDENDO HOJE EU APRENDI 1. Quando ocorre uma interação entre um elemento muito eletronegativo com outro muito eletropositivo, temos um caso de ligação: a) Covalente b) Metálica c) Iônica d) Dativa 33 CIÊNCIAS FAZENDO E APRENDENDO HOJE EU APRENDI 2. Neste tipo de ligação não ocorre perda nem ganho de elétrons, sim um compartilhamento desses elétrons. Essa definição se refere ao qual o tipo de ligação química? Cite um exemplo. 34 CIÊNCIAS FAZENDO E APRENDENDO HOJE EU APRENDI Átomo Tudo o que existe ao nosso redor é feito de átomos, que são minúsculas partículas. 35 CIÊNCIAS FAZENDO E APRENDENDO HOJE EU APRENDI Elemento químico Pode ser definido como um conjunto formado por átomos de mesmo número atômico (Z). Eles são representados por símbolos adotados de acordo com critérios internacionais, sendo que esses símbolos são reconhecidos em qualquer língua ou alfabeto, ou seja, o símbolo é o mesmo em qualquer país, por exemplo, a Prata é reconhecida internacionalmente pela sigla “Ag”. 36 CIÊNCIAS FAZENDO E APRENDENDO HOJE EU APRENDI A Tabela Periódica foi organizada com o intuito de facilitar seu estudo, o posicionamento de cada elemento obedece à seguinte lei periódica: “As propriedades físicas e químicas dos elementos são funções periódicas de seus números atômicos". 37 CIÊNCIAS FAZENDO E APRENDENDO HOJE EU APRENDI Ligações Químicas As ligações químicas correspondem à união dos átomos para a formação das moléculas; em outras palavras, as ligações químicas acontecem quando os átomos reagem entre si. São classificadas em: Ligação iônica, ligação covalente, ligação covalente dativa e ligação metálica. 38