aula 05 - estrutura dos átomos e molécula ii (ligações quimicas)
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Química Geral
Aplicada a
Engenheira
1º. Sem./2011
Engenharias
![Page 2: Aula 05 - Estrutura dos átomos e molécula II (ligações quimicas)](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5497e1e9b479595b4d8b5321/html5/thumbnails/2.jpg)
Nesta Aula Veremos ...
Aula 05 - Ligações Químicas
– Ligações Iônicas;
– Ligações Covalentes;
– Ligações Metálicas.
Química Geral e Exp
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Se ligue meu rapaz ...
• Na natureza a maioria dos átomos são
encontrados combinados formando milhões
de substâncias.
• Por que os átomos se ligam ?
Introdução
3
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4 4
Ligações Químicas
Como ocorre ?
Mas afinal, por que
os átomos se ligam
(espontaneamente)?
Uma ligação química é estabelecida entre
as espécies apenas se o arranjo final de
seus núcleos e de seus elétrons conferir ao
par uma energia potencial menor que a
soma das energias dos átomos ou íons
isolados. Em outras palavras: podemos
dizer que um composto químico é formado
apenas se proporcionar uma situação de
estabilidade termodinâmica maior que
aquela envolvendo seus constituintes
isoladamente. Assim, podemos dizer que
quando uma ligação química é formada,
energia é liberada!
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5
Todos querem ser iguais a eles!
Ligações Químicas
Gases Nobres
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6
Gás nobre K L M N O P
Hélio – 2 2
Neônio – 10 2 8
Argônio – 18 2 8 8
Criptônio – 36 2 8 18 8
Xenônio – 54 2 8 18 18 8
Radônio – 86 2 8 18 32 18 8
Ligações Químicas
Regra do Octeto
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Ligações Químicas
Será que as ligações
químicas entre os
átomos interfere nas
propriedades dos
materiais?
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8
Engenharia Materiais
Introdução
• Ciência dos materiais faz parte do conhecimento básico para todas as engenharias
As propriedades dos materiais definem:
• o desempenho de um determinado componente e o processo de fabricação do mesmo
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Engenharia Materiais
Introdução
Propriedades dos
Materiais
Microestrutura
Composição e Processo de Fabricação
Engenharia
Engenharia
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Efeito da microestrutura nas propriedades da alumina
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Quantos materiais existem ?
Entre 40.000 e 80.000
diferentes, contando
as variantes
de tratamento térmico
e composição
de cada material
Como
escolher ?
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Engenharia Materiais
Classificação
A classificação tradicional dos materiais é geralmente baseada na estrutura atômica e química destes.
Metais Cerâmicas Polímeros Compósitos Semi
condutores Biomateriais
Classificação tradicional
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Engenharia Materiais
Classificação
Me
tais
Materiais metálicos são
geralmente uma combinação de
elementos metálicos.
Os elétrons não estão ligados a
nenhum átomo em particular e por
isso são bons condutores de calor
e eletricidade
Não são transparentes à luz visível
Têm aparência lustrosa quando
polidos
Geralmente são resistentes e
deformáveis
São muito utilizados para
aplicações estruturais
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1
H
← Gasoso
C
← Sólido
Hg
← Líquido
Rf
← Desconhecido
18
1 1 H 2 13 14 15 16 17
2
He
2 3
Li 4
Be 5
B 6
C 7
N 8
O 9
F
10
Ne
3 11
Na 12
Mg
┌───────────── Elementos de transição ─────────────┐ 13
Al 14
Si 15
P 16
S 17
Cℓ
18
Ar
3 4 5 6 7 9 11 12
4 19
K 20
Ca 21
Sc 22
Ti 23
V 24
Cr 25
Mn 26
Fe 27
Co 28
Ni 29
Cu 30
Zn 31
Ga 32
Ge 33
As 34
Se 35
Br
36
Kr
5 37
Rb 38
Sr 39
Y 40
Zr 41
Nb 42
Mo 43
Tc 44
Ru 45
Rh 46
Pd 47
Ag 48
Cd 49
In 50
Sn 51
Sb 52
Te 53
I
54
Xe
6 55
Cs 56
Ba 57 - 71
* 52
Hf 53
Ta 74
W 75
Re 76
Os 77
Ir 78
Pt 79
Au 80
Hg 81
Tl 82
Pb 83
Bi 84
Po 85
At
86
Rn
7 87
Fr 88
Ra 89-103
** 104
Rf 105
Db 106
Sg 107
Bh 108
Hs 109
Mt 110
Uun 111
Uuu 112 Uub
113 Uut
114 Uuq
115 Uup
116 Uuh
117 Uus
118 Uuo
* 6 57
La 58
Ce 59
Pr 60
Nd 61
Pm 62
Sm 63
Eu 64
Gd 65
Tb 66
Dy 67
Ho 68
Er 69
Tm 70
Yb
71
Lu
** 7 89
Ac 90
Th 91
Pa 92
U 93
Np 94
Pu 95
Am 96
Cm 97
Bk 98
Cf 99
Es 100 Fm
101
Md 102
No
103
Lw
Os Metais na Tabela Periódica
Elementos metálicos
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Engenharia Materiais
Classificação
Cerâ
mic
as
ALUMINASão geralmente uma combinação
de elementos metálicos e não-
metálicos.
Geralmente são óxidos, nitretos e
carbetos
São geralmente isolantes de calor
e eletricidade
São mais resistêntes à altas
temperaturas e à ambientes
severos que os metais e polímeros
Com relação às propriedades
mecânicas as cerâmicas são
duras, porém frágeis
Em geral são leves
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1
H
← Gasoso
C
← Sólido
Hg
← Líquido
Rf
← Desconhecido
18
1 1 H 2 13 14 15 16 17
2
He
2 3
Li 4
Be 5
B 6
C 7
N 8
O 9
F
10
Ne
3 11
Na 12
Mg
┌───────────── Elementos de transição ─────────────┐ 13
Al 14
Si 15
P 16
S 17
Cℓ
18
Ar
3 4 5 6 7 9 11 12
4 19
K 20
Ca 21
Sc 22
Ti 23
V 24
Cr 25
Mn 26
Fe 27
Co 28
Ni 29
Cu 30
Zn 31
Ga 32
Ge 33
As 34
Se 35
Br
36
Kr
5 37
Rb 38
Sr 39
Y 40
Zr 41
Nb 42
Mo 43
Tc 44
Ru 45
Rh 46
Pd 47
Ag 48
Cd 49
In 50
Sn 51
Sb 52
Te 53
I
54
Xe
6 55
Cs 56
Ba 57 - 71
* 52
Hf 53
Ta 74
W 75
Re 76
Os 77
Ir 78
Pt 79
Au 80
Hg 81
Tl 82
Pb 83
Bi 84
Po 85
At
86
Rn
7 87
Fr 88
Ra 89-103
** 104
Rf 105
Db 106
Sg 107
Bh 108
Hs 109
Mt 110
Uun 111
Uuu 112 Uub
113 Uut
114 Uuq
115 Uup
116 Uuh
117 Uus
118 Uuo
* 6 57
La 58
Ce 59
Pr 60
Nd 61
Pm 62
Sm 63
Eu 64
Gd 65
Tb 66
Dy 67
Ho 68
Er 69
Tm 70
Yb
71
Lu
** 7 89
Ac 90
Th 91
Pa 92
U 93
Np 94
Pu 95
Am 96
Cm 97
Bk 98
Cf 99
Es 100 Fm
101
Md 102
No
103
Lw
Os Cerâmicos na Tabela Periódica
Os cerâmicos são constituídos de metais + não-metais (Si e Ge)
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Engenharia Materiais
Classificação
Po
lím
ero
s
São geralmente compostos
orgânicos baseados em carbono,
hidrogênio e outros elementos não-
metálicos.
São constituídos de moléculas
muito grandes (macro-
moléculas)
Tipicamente, esses materiais
apresentam baixa densidade e
podem ser extremamente
flexíveis
Materiais poliméricos incluem
plásticos e borrachas
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1
H
← Gasoso
C
← Sólido
Hg
← Líquido
Rf
← Desconhecido
18
1 1 H 2 13 14 15 16 17
2
He
2 3
Li 4
Be 5
B 6
C 7
N 8
O 9
F
10
Ne
3 11
Na 12
Mg
┌───────────── Elementos de transição ─────────────┐ 13
Al 14
Si 15
P 16
S 17
Cℓ
18
Ar
3 4 5 6 7 9 11 12
4 19
K 20
Ca 21
Sc 22
Ti 23
V 24
Cr 25
Mn 26
Fe 27
Co 28
Ni 29
Cu 30
Zn 31
Ga 32
Ge 33
As 34
Se 35
Br
36
Kr
5 37
Rb 38
Sr 39
Y 40
Zr 41
Nb 42
Mo 43
Tc 44
Ru 45
Rh 46
Pd 47
Ag 48
Cd 49
In 50
Sn 51
Sb 52
Te 53
I
54
Xe
6 55
Cs 56
Ba 57 - 71
* 52
Hf 53
Ta 74
W 75
Re 76
Os 77
Ir 78
Pt 79
Au 80
Hg 81
Tl 82
Pb 83
Bi 84
Po 85
At
86
Rn
7 87
Fr 88
Ra 89-103
** 104
Rf 105
Db 106
Sg 107
Bh 108
Hs 109
Mt 110
Uun 111
Uuu 112 Uub
113 Uut
114 Uuq
115 Uup
116 Uuh
117 Uus
118 Uuo
* 6 57
La 58
Ce 59
Pr 60
Nd 61
Pm 62
Sm 63
Eu 64
Gd 65
Tb 66
Dy 67
Ho 68
Er 69
Tm 70
Yb
71
Lu
** 7 89
Ac 90
Th 91
Pa 92
U 93
Np 94
Pu 95
Am 96
Cm 97
Bk 98
Cf 99
Es 100 Fm
101
Md 102
No
103
Lw
Os Polímeros na Tabela Periódica
Constituídos por não-metais e H
![Page 19: Aula 05 - Estrutura dos átomos e molécula II (ligações quimicas)](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5497e1e9b479595b4d8b5321/html5/thumbnails/19.jpg)
Engenharia Materiais
Classificação
Co
mp
ósit
os
São constituídos de mais de um
tipo de material insolúveis entre si.
Os compósitos são “projetados”
para apresentarem a combinação
das melhores características de
cada material constituinte
Exemplo clássico é o compósito de
matriz polimérica com fibra de
vidro. O material compósito
apresenta a resistência da fibra de
vidro associado a flexibilidade do
polímero
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Engenharia Materiais
Classificação
Se
mic
on
du
tore
s
InP
Apresentam propriedades
elétricas que são
intermediárias entre metais e
isolantes
Os semicondutores tornaram
possível o advento do circuito
integrado que revolucionou
as indústrias de eletrônica e
computadores
Ex: Si, Ge, GaAs, InSb, GaN
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Engenharia Materiais
Classificação
Bio
mate
riais
Biomateriais são empregados em
componentes para implantes de
partes em seres humanos
Esses materiais não devem
produzir substâncias tóxicas e
devem ser compatíveis com o
tecido humano (não deve causar
rejeição).
Metais, cerâmicos, compósitos e
polímeros podem ser usados
como biomateriais
![Page 22: Aula 05 - Estrutura dos átomos e molécula II (ligações quimicas)](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5497e1e9b479595b4d8b5321/html5/thumbnails/22.jpg)
Ligações Químicas
Tipos de Ligações
Ligações Químicas
Interatômicas
Iônica Covalente
Polar Apolar
Metálica
Intermoleculares
Forças van der Waals
Dipolo-dipolo
Dipolo–dipolo induzido
Dipolo–dipolo instantâneo
Ponte de H
![Page 23: Aula 05 - Estrutura dos átomos e molécula II (ligações quimicas)](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5497e1e9b479595b4d8b5321/html5/thumbnails/23.jpg)
Ligações Químicas
Tipos de Ligações
Tipos de Ligações
Iônica Metal Ametal
Covalente Ametal Ametal
Metálica Metal Metal
![Page 24: Aula 05 - Estrutura dos átomos e molécula II (ligações quimicas)](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5497e1e9b479595b4d8b5321/html5/thumbnails/24.jpg)
![Page 25: Aula 05 - Estrutura dos átomos e molécula II (ligações quimicas)](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5497e1e9b479595b4d8b5321/html5/thumbnails/25.jpg)
Considere a reação entre o sódio e o cloro:
Na(s) + ½Cl2(g) NaCl(s) DHºf = -410,9 kJ
Ligações Químicas
Ligação Iônica
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• A reação é violentamente exotérmica.
• Inferimos que o NaCl é mais estável do que os elementos
que o constituem. Por quê?
• O Na perdeu um elétron para se transformar em Na+ e o
cloro ganhou o elétron para se transformar em Cl-.
Observe: Na+ tem a configuração eletrônica do Ne e o Cl-
tem a configuração do Ar.
• Isto é, tanto o Na+ como o Cl- têm um
octeto de elétrons circundando o íon central.
Ligações Químicas
Ligação Iônica
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• O NaCl forma uma estrutura muito regular na qual cada íon
Na+ é circundado por 6 íons Cl-.
• Similarmente, cada íon Cl- é circundado por seis íons Na+.
• Há um arranjo regular de Na+ e Cl- em 3D.
• Observe que os íons são empacotados o mais próximo
possível.
• Observe que não é fácil encontrar uma fórmula molecular
para descrever a rede iônica.
Ligações Químicas
Ligação Iônica
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Ligações Químicas
Ligação Iônica
![Page 29: Aula 05 - Estrutura dos átomos e molécula II (ligações quimicas)](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5497e1e9b479595b4d8b5321/html5/thumbnails/29.jpg)
29
Na Cl
+ -
Íon sódio – 11Na+ Íon cloro – 17Cl-
Átomo de sódio, 11Na Átomo de cloro, 17Cl
Ligação Iônica - NaCl
Cloreto de sódio - NaCl
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30
Ca
F
F
Al
Al
O
O
O
O Al
3+ 2-
3 2
F Ca
2+ -
2 1 Composto de
fórmula CaF2
Composto de
fórmula Al2O3
A fluorita (CaF2) é um mineral do qual se
obtém, industrialmente, o elemento flúor.
A safira consiste em um cristal de
Al2O3 (incolor) contendo “impurezas”
responsáveis pela cor azul.
Ligações Iônica
Formação
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31
Ligações Iônica
Fórmula
Vejamos um exemplo:
• 19K: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 (perde1e-) = 19K+
• 8O: 1s2 2s2 2p6 (ganha 2e-) = 8O2-
K +
O 2-
1 2
Composto de
fórmula K2O
![Page 32: Aula 05 - Estrutura dos átomos e molécula II (ligações quimicas)](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5497e1e9b479595b4d8b5321/html5/thumbnails/32.jpg)
CaAc
Cc+ Aa-
Fórmula-íon
Al2O3
Al3+ O2-
Ligações Iônica
Fórmula
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(NH4)2S
(NH4)1+ S2-
Íons poliatômicos
Mg2O2
Mg2+ O2-
Atenção !!!
redução dos
índices
MgO
Ligações Iônica
Fórmula
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34
Propriedades dos compostos iônicos
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35
Propriedades dos compostos iônicos
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• São sólidos nas condições ambientes;
• São duros e quebradiços;
• Possuem altos P.F. e P.E.;
• Conduzem corrente elétrica quando fundidos ou em
solução aquosa (não conduzem corrente elétrica no
estado sólido) ;
• Formam retículos cristalinos. Na+
Na+
Na+
Na+
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Propriedades dos compostos iônicos
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Ligações Químicas
Ligação Iônica
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38 38
Ligações Iônica
Lei Coulomb
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Energias envolvidas na
formação da ligação iônica
• Energia de rede: é a energia necessária para separar
completamente um mol de um composto sólido iônico em
íons gasosos.
• A energia de rede depende das cargas nos íons e dos
tamanhos dos íons:
k é uma constante (8,99 x 109 J m/C2), Q1 e Q2 são as
cargas nas partículas e d é a distância entre seus centros.
d
QQEl
21k
Ligações Químicas
Ligação Iônica
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40
3ª. etapa:
Ligações Químicas
Energia Envolvida
• Pela lei de Coulumb: F = k .(q1 . q2) / d2
• Na+(g) + Cℓ -(g) NaCℓ (s), Eliberada = 787 kJ/mol
Energia de atração eletrostática dos íons Na+ Cℓ- )
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41
Ligações Químicas
Energia Envolvida
• A energia de uma ligação iônica abaixa (reduz)
quando a atração entre os íons for maior que a
energia necessária para fazê-los
Conclusão
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42 42
Ligações Químicas
Ligação Covalente
E quando a
ligações formam
compostos
moleculares ...
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• Quando dois átomos similares se ligam, nenhum deles quer
perder ou ganhar um elétron para formar um octeto.
• Quando átomos similares se ligam, eles compartilham pares
de elétrons para que cada um atinja o octeto.
• Cada par de elétrons compartilhado constitui uma ligação
química.
• Por exemplo: H + H H2 tem elétrons em uma linha
conectando os dois núcleos de H.
Ligações Químicas
Ligação Covalente
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Ligações Químicas
Ligação Covalente
![Page 46: Aula 05 - Estrutura dos átomos e molécula II (ligações quimicas)](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5497e1e9b479595b4d8b5321/html5/thumbnails/46.jpg)
Ligações Covalentes
Energia Ligação
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Eletronegatividade
• Eletronegatividade: é a habilidade de um átomo de atrair
elétrons para si em certa molécula .
• Pauling estabeleceu as eletronegatividades em uma escala
de 0,7 (Cs) a 4,0 (F).
• A eletronegatividade aumenta:
• ao logo de um período e
• ao descermos em um grupo.
Polaridade da ligação e eletronegatividade
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Polaridade da ligação e eletronegatividade
Eletronegatividade
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Ocorre geralmente entre ametais e hidrogênio ou ametais entre si, desde que a de eletronegatividade < 1,7.
Hidrogênio
Hidrogênio
Ametal
Ametal
Ligações Químicas
Ligação Covalente
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Ligações Covalentes
Eletronegatividade
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Eletronegatividade e
polaridade de ligação
• Não há distinção acentuada entre os tipos de ligação.
• A extremidade positiva (ou polo) em uma ligação polar é
representada por + e o polo negativo por -.
Polaridade da ligação e eletronegatividade
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Ligação Covalente Apolar: Ocorre entre átomos iguais. Dessa forma, os átomos possuem mesma eletronegatividade e atraem, consequentemente, o par eletrônico compartilhado com a mesma intensidade.
Ex.: H2, O2, N2
O par eletrônico é equidistante aos dois núcleos
Ligações Covalentes
Apolar
O par eletrônico é equidistante aos dois núcleos
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Ligação Covalente Polar: Ocorre entre átomos diferentes. Dessa forma, o átomo que possui maior eletronegatividade atrai o par eletrônico compartilhado com maior intensidade.
Ex.: HCl. O par eletrônico fica mais próximo do cloro pois este átomo atrai mais fortemente os elétrons da ligação covalente (porque é mais eletronegativo).
Ligações Covalentes
Polar
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São, em geral, líquidos ou gasosos nas condições
ambientes (se sólidos, fundem-se facilmente);
Possuem baixos P.F. e P.E.;
Não conduzem corrente elétrica (exceção para
Ácidos, em solução aquosa e Carbono Grafite) ;
São formados por moléculas.
Ligações Covalentes
Propriedades
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55 55
Ligações Químicas
Ligação Metálica
E quando a
ligações formam
compostos
metálicos ...
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![Page 57: Aula 05 - Estrutura dos átomos e molécula II (ligações quimicas)](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5497e1e9b479595b4d8b5321/html5/thumbnails/57.jpg)
A teoria do octeto não explica a ligação metálica.
Ocorre entre metais e possui como
principal característica, elétrons
livres em torno de cátions e átomos
neutros no retículo (Mar de elétrons).
Ligações Químicas
Ligação Metálica
![Page 58: Aula 05 - Estrutura dos átomos e molécula II (ligações quimicas)](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5497e1e9b479595b4d8b5321/html5/thumbnails/58.jpg)
58
- Sólidos nas condições ambientes, exceto Hg
- São bons condutores de calor e eletricidade (e- livres)
- São dúcteis (fios) e maleáveis (lâminas).
- Apresentam brilho metálico característico.
- Possuem altos Pontos de Fusão e Ebulição.
- São resistentes à tração
- São densos.
Ligações Químicas
Ligação Metálica
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59
Os metais podem se unir entre si ou a outros elementos e formar
misturas sólidas chamadas ligas metálicas: Por exemplo:
o aço é uma liga de ferro e
carbono: o aço inoxidável é uma
liga de ferro e carbono com
adição de cromo e níquel;
o bronze é uma liga de
cobre e estanho;
o latão é uma liga de
cobre e zinco;
o ouro de 18 quilates é
uma liga de ouro e cobre.
Liga Leve
• Magnésio e Alumínio
Ligações Químicas
Ligas Metálicas
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60
Estrutura de Lewis - Regra
Estrutura de Lewis
Moléculas Algoritmo Previsão ligações
• Contar e- valência
1º. passo
• Desenhar estrutura
2º. passo • Colocar
ligações
3º. passo
• Satisfazer regra octeto
4º. Passo • Casos
complementares
5º. Passo
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61
Estrutura de Lewis - Regra
Exemplo 1: Difluoreto de Oxigênio – OF2
• Contar o número total de e- de valência na molécula/íon
1º. passo
F – 2 x 7 e- = 14
O – 1 x 6 e- = 6
Total ........ = 20
20 elétrons de
valência
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62
Estrutura de Lewis - Regra
Exemplo 1: Difluoreto de Oxigênio – OF2
• Desenhe a estrutura do “esqueleto” da molécula colocando no centro o átomo menos eletronegativo (átomo central)
2º. passo
O Átomo menos
eletronegativo
F
F
![Page 63: Aula 05 - Estrutura dos átomos e molécula II (ligações quimicas)](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5497e1e9b479595b4d8b5321/html5/thumbnails/63.jpg)
63
Estrutura de Lewis - Regra
Exemplo 1: Difluoreto de Oxigênio – OF2
• Coloque ligações simples entre todos os átomos conectando-os na estrutura desenhando linhas entre eles
3º. passo
O Pelo menos
uma ligação
F
F
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64
Estrutura de Lewis - Regra
Exemplo 1: Difluoreto de Oxigênio – OF2
• Coloque os e- de valência restante (não contabilizados) nos átomos individuais até satisfazer a regra do octeto.
4º. passo
O
Coloque e-
como pares
isolados
F
F
Dica: comece
pelos átomos
externos
Importante: verifique s cada átomo satisfaz a regra do octeto se OK = estrutura final, se não etapa 5
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65
Estrutura de Lewis - Regra
• Contar e- valência
1º. passo
• Desenhar estrutura
2º. passo • Colocar
ligações
3º. passo
• Satisfazer regra octeto
4º. Passo
S – 1 x 6 e- = 6
O – 4 x 6 e- = 24
Íon carga = 2
Total ........ = 32
32 – 8 e- ligantes = 24 e- não ligantes
Exemplo 2: íon sulfato – SO42-
S
O
O
O
O
2-
![Page 66: Aula 05 - Estrutura dos átomos e molécula II (ligações quimicas)](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5497e1e9b479595b4d8b5321/html5/thumbnails/66.jpg)
66
Estrutura de Lewis - Regra
Obs.: Em alguns casos, encontramos um ou mais
átomos que têm menos que um octeto completo
• Crie “ligações múltiplas” deslocando pares e- isolados para a posição de ligação para qualquer átomo que não tenha um octeto completo .
5º. passo
Exemplo 3: PTFE (PoliTetraFluoroEtileno) –
Teflon® - C2F4
![Page 67: Aula 05 - Estrutura dos átomos e molécula II (ligações quimicas)](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5497e1e9b479595b4d8b5321/html5/thumbnails/67.jpg)
67
Estrutura de Lewis - Regra
• Contar e- valência
1º. passo
• Desenhar estrutura
2º. passo • Colocar
ligações
3º. passo
• Satisfazer regra octeto
4º. Passo • Casos
complementares
5º. Passo
C F F C
F F F – 4 x 7 e- = 28
C – 2 x 4 e- = 8
Total ........ = 36
36 – 10 e- ligantes = 26 e- não ligantes
Teflon® - C2F4
![Page 68: Aula 05 - Estrutura dos átomos e molécula II (ligações quimicas)](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5497e1e9b479595b4d8b5321/html5/thumbnails/68.jpg)
68
Estrutura de Lewis - Regra
C F F C
F F
Teflon® - C2F4
• Crie “ligações múltiplas” deslocando pares e- isolados para a posição de ligação para qualquer átomo que não tenha um octeto completo .
5º. passo
C F F C
F F
![Page 69: Aula 05 - Estrutura dos átomos e molécula II (ligações quimicas)](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5497e1e9b479595b4d8b5321/html5/thumbnails/69.jpg)
69
Estrutura de Lewis
CO2
C – 1 x 4 e- = 4
O – 2 x 6 e- = 12
Total ........ = 16
16 – 4 e- ligantes =
12 e- não ligantes
![Page 70: Aula 05 - Estrutura dos átomos e molécula II (ligações quimicas)](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5497e1e9b479595b4d8b5321/html5/thumbnails/70.jpg)
70
Estrutura de Lewis
CH2O
C – 1 x 4 e- = 4
O – 1 x 6 e- = 6
H – 2 x 1 e- = 2
Total ........ = 12
12 – 6 e- ligantes =
6 e- não ligantes
![Page 71: Aula 05 - Estrutura dos átomos e molécula II (ligações quimicas)](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5497e1e9b479595b4d8b5321/html5/thumbnails/71.jpg)
71
Estrutura de Lewis
Se2F3
Se – 2 x 6 e- = 12
F – 3 x 7 e- = 21
Total ........ = 33
33 – 8 e- ligantes =
25 e- não ligantes
![Page 72: Aula 05 - Estrutura dos átomos e molécula II (ligações quimicas)](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5497e1e9b479595b4d8b5321/html5/thumbnails/72.jpg)
72
Estrutura de Lewis
ClF4- ClF5
Cl – 1 x 7 e- = 7
F – 4 x 7 e- = 28
Íon carga = 1
Total ........ = 36
36 – 8 e- ligantes = 28 e- não ligantes
42 – 10 e- ligantes = 32 e- não ligantes
![Page 73: Aula 05 - Estrutura dos átomos e molécula II (ligações quimicas)](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5497e1e9b479595b4d8b5321/html5/thumbnails/73.jpg)
73
Ressonância
Exemplo 4: Dióxido e enxofre – SO2 (poluente)
S – 1 x 6 e- = 6
O – 2 x 6 e- = 12
Total ........ = 18
18 – 4 e- ligantes = 12 e- não ligantes
S O O S O O
S O O
![Page 74: Aula 05 - Estrutura dos átomos e molécula II (ligações quimicas)](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5497e1e9b479595b4d8b5321/html5/thumbnails/74.jpg)
74
Ressonância
Exemplo 4: SO2 - Qual é a estrutura “real”?
S O O S O O
A estrutura “real” corresponde a uma média das estruturas de Lewis: “híbrido de ressonância”
ATENÇÃO: Não é uma mistura das estruturas
![Page 75: Aula 05 - Estrutura dos átomos e molécula II (ligações quimicas)](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5497e1e9b479595b4d8b5321/html5/thumbnails/75.jpg)
75
Ressonância
Exemplo 5: C6H6 - Benzeno
C
H
H
H
C
C
H
H
C C
C
H
C
H
H
H
C
C
H
H
C C
C
H
![Page 76: Aula 05 - Estrutura dos átomos e molécula II (ligações quimicas)](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5497e1e9b479595b4d8b5321/html5/thumbnails/76.jpg)
76
Ressonância
Exemplo 5: C6H6 - Benzeno
C
H
H
H
C
C
H
H
C C
C
H
C
H
H
H
C
C
H
H
C C
C
H
Mais estável tem menor energia e é menos reativa
![Page 77: Aula 05 - Estrutura dos átomos e molécula II (ligações quimicas)](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5497e1e9b479595b4d8b5321/html5/thumbnails/77.jpg)
77
• Par isolado: elétrons do par não envolvidos na ligação
• Par ligante: elétrons envolvidos na ligação
• Regra do octeto: tendência de moléculas e íons
poliatômicos de assumir estruturas onde cada átomo
fica com 8 elétrons na camada de valência, atingindo a
configuração de um gás nobre
• Há exceções a esta regra, como veremos adiante
Estrutura de Lewis
![Page 78: Aula 05 - Estrutura dos átomos e molécula II (ligações quimicas)](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5497e1e9b479595b4d8b5321/html5/thumbnails/78.jpg)
78
Ligações Químicas
Regra Octeto – Exceção
Octeto incompleto
Elementos do segundo período da tabela periódica podem ter um máximo
de quatro ligações: possuem somente orbitais 2s e 2p
• Regra do octeto é válida para os elementos acima. Exceções: alguns
compostos de berílio e de boro. Exemplo:
Boro: 6 elétrons de valência
Trifluoreto de bório, BF3
![Page 79: Aula 05 - Estrutura dos átomos e molécula II (ligações quimicas)](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5497e1e9b479595b4d8b5321/html5/thumbnails/79.jpg)
79
Ligações Químicas
Regra Octeto – Exceção
Camada de valência expandida
Elementos do terceiro período, e além desse, têm orbitais d “vazios” que
podem ser usados para ligação. Assim eles podem formar mais que
quatro ligações covalentes. Exemplos:
Pentacloreto de fósforo, PCl5(s) Hexafluoreto de enxofre, SF6(s)
![Page 80: Aula 05 - Estrutura dos átomos e molécula II (ligações quimicas)](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5497e1e9b479595b4d8b5321/html5/thumbnails/80.jpg)
80
Ligações Químicas
Regra Octeto – Exceção
Radicais: moléculas com número ímpar de e−:
• apresentam e− desemparelhados
• altamente reativos :
• ocorre nas chamas durante a queima de
hidrocarbonetos combustíveis
Radical metila
● CH3 Elétron
desenparelhado
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Ligações Químicas
Regra Octeto – Exceção
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Na Próxima Aula Veremos ...
Aula – Ligações Intermoleculares e
Estrutura Molecular
Química Geral e Exp
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Conteúdo da Apresentação
BROWN, Theodore L - Química A Ciência Central (9ª.
Edição) – Pearson – Cap. 08 – Conceitos Básicos de Ligação
Química, 252
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Conteúdo baseado no Livro
Texto
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Onde Estudar a Aula de Hoje
Nos Livros
• Brown, James E. HUMISTON, Gerard E. Química Geral -
Vol.1. LTC, 2006. – Cap. 4 – Ligação Química Conceitos
Gerais e Cap. 5 – Ligação Covalente e Estrutura Molecular
• Química Geral Aplicada a Engenharia – Cap.7 – Ligação
Química e Estrutura Molecular
Na Internet
• Aí Tem Química – PUC-RIO
• http://web.ccead.puc-rio.br/condigital/portal/
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