Ligações Químicas Flashcards
Por que os átomos fazem ligações?
A maioria dos átomos não existem isolados, pois possuem camadas de valência incompletas e, para atingir estabilidade, tendem a formar moléculas ou redes cristalinas. Os gases nobres são os únicos átomos que, em condições normais, existem de forma isolada. Isso ocorre porque eles já possuem uma camada de valência completa, tornando-os quimicamente estáveis.
Por que ao fazer ligações químicas os átomos liberam menos energia?
Quando isolados, os átomos possuem energia potencial maior, por conta da sua instabilidade (estão enlouquecidos, o que libera mais energia). Ao formar ligações químicas, alcançam um estado estável, reduzindo a energia do sistema como todo.
Explique a regra do dueto
A regra do dueto é um conceito da química que se aplica principalmente a átomos pequenos, como o hidrogênio e o hélio, e explica que eles buscam estabilidade ao ter dois elétrons na sua camada de valência (ao contrário da regra do octeto, que vale para átomos maiores e exige oito elétrons).
Por que a regra do dueto atua apenas para o hidrogênio e o hélio?
Átomos como hidrogênio e hélio possuem apenas a primeira camada eletrônica (n=1), que tem capacidade máxima para apenas dois elétrons.
Quando esses dois elétrons estão presentes, a camada se torna completa, garantindo estabilidade química.
Como a regra do dueto se aplica ao hidrogênio?
O hidrogênio possui 1 elétron e busca completar sua camada de valência com mais 1 elétron, formando moléculas como H₂, onde os dois átomos compartilham seus elétrons em uma ligação covalente.
Como a regra do dueto se aplica ao hélio?
O hélio já tem dois elétrons na camada de valência, ou seja, já está estável. É por isso que ele não forma ligações químicas com outros átomos e é encontrado isolado na natureza.
Por que um metal se combina com um ametal via ligação iônica?
Os metais possuem eletropositividade (tendência a perder elétrons). Eles possuem poucos elétrons na camada de valência (geralmente 1, 2 ou 3) e “preferem” perder esses elétrons para atingir uma configuração eletrônica estável, semelhante a um gás nobre. Ao perder elétrons, o metal forma um íon positivo (cátion).
Os ametais têm alta eletronegatividade (tendem a ganhar elétrons). Eles possuem muitas lacunas em sua camada de valência e, ao receber elétrons, alcançam a estabilidade ao preencher essa camada. Ao ganhar elétrons, o ametal forma um íon negativo (ânion).
Quando o metal doa elétrons para o ametal, os íons formados (cátions positivos e ânions negativos) interagem fortemente por força eletrostática. Essa atração entre cargas opostas gera a ligação iônica, caracterizada por uma força que mantém os átomos unidos.
Por que a ligação é iônica e não covalente?
A ligação é iônica porque a diferença de eletronegatividade entre o metal e o ametal é muito alta, incentivando a transferência total de elétrons do metal para o ametal, em vez do compartilhamento típico da ligação covalente.
Por que não ocorre transferência de elétrons na ligação covalente?
A eletronegatividade entre dois ametais é semelhante ou moderada, então nenhum deles é capaz de atrair os elétrons do outro de forma completa, como acontece na ligação iônica. Em vez disso, os ametais compartilham elétrons para preencher suas camadas de valência.
Como funciona a ligação covalente?
Na ligação covalente, dois átomos compartilham pares de elétrons entre si. Cada átomo “cede” um elétron para formar o par compartilhado, que passa a pertencer a ambos.
Ligação covalente simples:
Quando há um par de elétrons compartilhado.
Exemplo: H₂ (hidrogênio molecular): dois átomos de H compartilham 1 elétron cada para atingir o dueto.
Ligação covalente dupla:
Quando há dois pares de elétrons compartilhados.
Exemplo: O₂ (oxigênio molecular): dois átomos de O compartilham dois pares de elétrons.
Ligação covalente tripla:
Quando há três pares de elétrons compartilhados.
Exemplo: N₂ (nitrogênio molecular): dois átomos de N compartilham três pares de elétrons.
Quais as propriedades dos compostos iônicos?
- Ponto de fusão e ebulição elevados: Devido à forte atração entre os íons. Para quebrar essas ligações e fazer a substância passar do sólido para o líquido ou gás, é necessário fornecer uma grande quantidade de energia.
- Solubilidade em água: Muitos compostos iônicos se dissolvem bem em água, pois a atração entre os íons do composto iônico e as moléculas de água (que são polares) ajuda a separar os íons e mantê-los em solução. A água, com sua polaridade, consegue solvatar (cobrir) os íons e impedir que se reagrupem.
- Dureza e fragilidade: Os compostos iônicos tendem a ser duros, pois as forças de atração entre os íons são muito fortes. No entanto, eles são quebráveis ou fragilizados com facilidade. Se você aplicar uma pressão excessiva em um cristal iônico, ele tende a se quebrar, devido à estrutura cristalina que pode se desalinha quando pressionada, fazendo com que os íons de mesma carga se repelem, resultando em fraturas.
- Condutividade elétrica (quando dissolvidos ou no estado líquido): No estado sólido, os compostos iônicos não conduzem eletricidade porque os íons estão fixos em uma estrutura cristalina e não podem se mover. Porém, quando dissolvidos em água ou fundidos, os íons se tornam livres para se mover e podem conduzir eletricidade. Isso faz com que as soluções aquosas de compostos iônicos sejam bons condutores de eletricidade.
- Alta polaridade: A ligação iônica ocorre entre elementos com grande diferença de eletronegatividade (como um metal e um ametal), o que resulta em um composto altamente polar, com um caráter iônico forte.
- Estrutura cristalina regular (sólidos à temperatura ambiente): Compostos iônicos geralmente formam estruturas cristalinas regulares e ordenadas, como os cristais de sal (NaCl), onde os íons positivos e negativos se alternam e se organizam em um padrão repetitivo. Isso confere aos compostos iônicos suas características de dureza e rigidez.
Por que metal se liga com metal através do “mar de elétrons”?
Os átomos de metais possuem poucos elétrons na camada de valência (1 a 3 geralmente) e baixa eletronegatividade. Isso significa que eles tendem a perder seus elétrons facilmente para atingir um estado mais estável.
Quando muitos átomos metálicos estão juntos, seus elétrons de valência se desprendem dos núcleos e passam a circular livremente entre todos os átomos do metal. Esses elétrons não pertencem mais a nenhum átomo específico, formando o chamado mar de elétrons deslocalizados.
Com os elétrons deslocalizados, os átomos metálicos se tornam íons positivos (cátions), organizados em uma estrutura cristalina.
A atração entre o mar de elétrons negativos e os íons positivos metálicos mantém a estrutura metálica unida. Essa força de atração eletrostática é o que chamamos de ligação metálica.
Como o “mar de elétrons” explica condutividade elétrica e térmica?
Como os elétrons se movem livremente no mar de elétrons, eles podem transportar cargas elétricas rapidamente, tornando os metais bons condutores de eletricidade.
A movimentação dos elétrons também ajuda na distribuição uniforme de energia térmica por toda a estrutura metálica, tornando os metais bons condutores de calor.
Quais são as propriedades da ligação térmica?
- Condutividade elétrica e térmica (conduzem corrente elétrica na fase líquida e sólida)
- Maleabilidade e ductilidade
- Brilho metálico
- Altos pontos de fusão e ebulição
- Alta densidade
- Alta resistência mecânica
- Não solubilidade em solventes comuns
- Propagação de ondas sonoras
Descorra sobre o ferro.
Apesar de não ser o metal mais abundante na crosta terrestre, é o mais usado, principalmente por conta do seu baixo custo. É utilizado geralmente como aço, que é a liga entre ferro e o carbono.
O ferro é encontrado em minérios na forma de hematita (Fe²O³), onde é retirado no forno ao reagir com monóxido de carbono, e a partir disso é obtido o ferro e o dióxido de carbono. Fe²O³+3CO-> 2Fe+3CO².
