LigaLiga çções ões QuQuíímicasmicas

Profa. Ms. Loraine Cristina do Valle JacobsDAQBI

lorainejacobs@utfpr.edu.br

http://paginapessoal.utfpr.edu.br/lorainejacobs

LigaLiga ççõesõesMetMetáálicaslicas

� Os metais são materiais formados por apenas um elemento e apresentam uma estrutura geométrica bem definida.

� Desde a descoberta do elétron por Thompson em 1897, foram várias as tentativas de descrever a estrutura eletrônica dos metais.

LIGALIGA ÇÇÕES METÕES METÁÁLICASLICAS

LIGALIGA ÇÇÕES METÕES METÁÁLICASLICAS� Os átomos dos metais se unem originando os

denominados retículos ou reticulados cristalinos, que são redes ou grades nos quais cada átomo do metal está circundado por 8 a 12 outros átomos do mesmo elemento, sendo, portanto, as atrações iguais em todas as direções.

� Reticulos unitários mais comuns e os exemplos dos metais que se apresentam nessas formas:

� Maleáveis, dúcteis, bons condutores de eletricidade e calor.

� Podem formar uma grande quantidade de ligas combinando-os com outros metais ou outros elementos da tabela periódica.

LIGALIGA ÇÇÕES METÕES METÁÁLICASLICAS

� Formação de Ligas Metálicas .

�Materiais com propriedades metálicas formados por dois ou mais elementos sendo pelo menos um dele metal.

�Características diferentes dos metais puros -produzidas industrialmente.

LIGALIGA ÇÇÕES METÕES METÁÁLICASLICAS

� Ligas Metálicas .

�Ouro 18 quilates: 75% ouro + 25% mistura de cobre e prata.

�Amálgama: Liga de Hg, Ag e Sn.

�Bronze: Liga de Cu e Sn.

�Latão: Liga de Cu e Zn.

�Aço Inox: Liga de Fe, C, Cr e Ni.

LIGALIGA ÇÇÕES METÕES METÁÁLICASLICAS

�Nas ligações puramente iônicas, não h ácompartilhamento .

�Nas ligações covalentes, pares de elétrons são compartilhados entre dois átomos.

�Nas ligações metálicas, uma parte dos elétrons é compartilhada por todos os átomos do cristal ou da peça.

LIGALIGA ÇÇÕES QUÕES QUÍÍMICAS MICAS PRIMPRIMÁÁRIAS RIAS

� Limitações da Regra do Octeto :

� Moléculas com número impares de e-: ClO2, NO, NO2

� Moléculas nas quais os átomos apresentam menos de um octeto, ou seja moléculas deficientes de elétrons: BF3; BeF2; AlCl3

� Átomo central de uma molécula tem os orbitais (d) semi-preenchidos, ele pode acomodar mais elétrons, 10, 12 ou até mais elétrons, nesta situação ocorre a expansão da camada de valência.

REGRA DO OCTETO REGRA DO OCTETO

Propriedades das Propriedades das LigaLiga çções ões QuQuíímicasmicas

Geometria Geometria MolecularMolecular

Teoria da repulsão dos pares de elétrons da camada de valência

�Determinação da geometria da molécula �teoria da repulsão dos pares eletrônicos da camada de valência.

�Definição: os pares eletrônicos da camada de valência de um átomo central (ligados quimicamente ou não) comportam-se como nuvens eletrônicas que se repelem, ficando com a maior distância angular possível uns dos outros.

�Nuvem eletrônica � representada por ligação simples, dupla, tripla ou par de elétrons.

Geometria Molecular

Geometria Molecular

Geometria Molecular

Linear: l80º

�HCl �HBr

�CO2

Linear: l80º

�H2O

Angular: 104,5°

Trigonal plana: 120°

�BF3

�NH3

Pirâmide Trigonal : 107,3°

Tetraédrica: 109,5°

�CH4

É uma mistura de estruturas com o mesmo arranjo de átomos, mas com diferentes arranjos de elétrons.

RESSONÂNCIA RESSONÂNCIA

Molécula de Benzeno C 6H6

. . . . . .

O O O

:O: :O : :O: :O: :O: :O :

Molécula de Ozônio O 3

RESSONÂNCIA RESSONÂNCIA

Em 1939 Linus Pauling estabeleceu o conceito de eletronegatividade.

* Com base na definição de eletronegatividade foi possível desenvolver uma regra para determinar se uma ligação química apresenta um caráter iônico ou covalente.

POLARIDADE DAS POLARIDADE DAS LIGALIGA ÇÇÕESÕES

Conceito de Eletronegatividade

�Eletronegatividade é a tendência que o átomo de um determinado elemento apresenta para atrair elétrons, num contexto em que se acha ligado a outro átomo.

�Fui Ontem No Clube Brasil I Só Comi Pão

Húngaro Metais

Valores de Eletronegatividade

- Ligações Iônicas

- Ligações Covalentesa- Ligações Covalentes Polaresb- Ligações Covalentes Apolares

a) Polaridade das Moléculas Diatômicas:

POLARIDADE DAS POLARIDADE DAS LIGALIGA ÇÇÕESÕES

�Na ligação covalente entre átomos de eletronegatividades diferentes , ocorre deformação da nuvem eletrônica em decorrência do acúmulo de carga negativa (–δ) em torno do elemento de maior eletronegatividade. Essas ligações são denominadas polares.

Ligação Polar

Ligação Apolar

� Quanto maior for a diferença de eletronegatividade, maior será a polarização da ligação.

Ligação Polares e Apolares

�A polaridade de uma ligação é caracterizada por uma grandeza denominada momento dipolar (µ), ou dipolo elétrico, que normalmente é representada por um vetor orientado no sentido do elemento menos eletronegativo para o elemento mais eletronegativo. Assim, o vetor é orientado do pólo positivo para o pólo negativo.

Ligação Polares e Apolares

Moléculas Polares: µr ≠ 0 Moléculas Apolares: µr = 0

- Para se determinar µr deve-se considerar dois fatoresa)Eletronegatividade

a)Geometria da Molécula

•Determinada pelo vetor de momento dipolar resultante ( µµµµr).

POLARIDADE DAS POLARIDADE DAS MOLMOLÉÉCULASCULAS

Ligação Iônica – Átomos diferentes ligados. Diferença de

eletronegatividade superior a 1,7.

Eletronegatividade (Na = 0,9); Eletronegatividade (Cl = 3,0)

Diferença de Eletronegatividade igual a 2,1.

Ligação Covalente Polar – Átomos diferentes ligados.

Diferença de eletronegatividade inferior a 1,7.

Eletronegatividade (H = 2,1); Eletronegatividade (Cl = 3,0)

Diferença de Eletronegatividade igual a 0,9.

Ligação Covalente Apolar – Átomos iguais ligados.

Diferença de eletronegatividade igual a 0 (zero).

Eletronegatividade (Cl = 3,0)

Diferença de Eletronegatividade igual a 0 (zero).

a) ELETRONEGATIVIDADEa) ELETRONEGATIVIDADE

�A polaridade das moléculas poliatômicas dependem da Geometria da Molécula e do Número de elétrons Isolados na Molécula .

cis-dicloro-eteno

Molécula Polar µ ≠ 0

trans-dicloro-eteno

Molécula Apolar µ = 0

b) GEOMETRIAb) GEOMETRIA

Polaridade de moléculas

InteraIntera çções ões QuQuíímicasmicas

LigaLiga ççõesões SecundSecund ááriasrias

� Uma interação química significa que as moléculas se atraem ou se repelem entre si, sem que ocorra a quebra ou formação de novas ligações químicas.

� Estas interações são frequentemente chamadas de interações não covalentes ou interações intermoleculares.

INTERAINTERAÇÇÕES QUÕES QUÍÍMICASMICAS

� PODEM SER:

� Interações iônicas

� Forças Moleculares (intermoleculares)

�Forças de dispersão

�Forças Dipolo-Dipolo

�Ligações de hidrogênio

LIGALIGA ÇÇÕES SECUNDÕES SECUNDÁÁRIAS RIAS

� São interações eletrostáticas fortes que ocorrem entre cátions e ânions, que são grupos funcionais com cargas positivas e negativas, respectivamente.

� Geralmente os compostos onde este tipo de interação é predominante são ditos serem compostos iônicos.

INTERAINTERAÇÇÕES IÔNICASÕES IÔNICAS

� Como exemplo podemos citar os compostos :

[Na]+Cl- (cloreto de sódio)

[CH3CO2]-Na+ (acetato de sódio)

INTERAINTERAÇÇÕES IÔNICASÕES IÔNICAS

FORFORÇÇAS MOLECULARESAS MOLECULARES

DISPERSÃO

�Van der Waals ou dipolo instantâneo – dipolo induzido�Substâncias Apolares – Estado líquido

�10 vezes mais fracas que dipolo-dipolo

FORFORÇÇAS MOLECULARESAS MOLECULARES

DIPOLO-DIPOLO

Lado positivo da molécula atrai o lado negativo da moléculavizinha.

FORFORÇÇAS MOLECULARESAS MOLECULARES

LIGAÇÃO DE HIDROGÊNIO

�Pontes de hidrogênio – Somente em estado Líquido e Gasoso�Hidrogênio ligado a elementos eletronegativos

�F; N e O

FORFORÇÇAS MOLECULARESAS MOLECULARES

ForFor ççasasIntermolecularesIntermoleculares

vsPropriedadesPropriedades QuQuíímicasmicas

TEMPERATURA DE FUSÃO E TEMPERATURA DE FUSÃO E EBULIEBULI ÇÇÃOÃO

�Quanto maior a atração intermolecular, maior a temperatura de fusão e ebulição .

�O tamanho das moléculas também influencia na TE e TF.

OU SEJA

Em moléculas de tamanhos semelhantes: Quanto maior a interação maior TF e TE

Em moléculas com o mesmo tipo de interação : Quanto maior a molécula maior TF e TE

Força de ligação e Ponto de Ebulição

�Ligação de Hidrogênio: HF- H2O - NH3

�Ligação Dipolo Dipolo: HCl – HBr – HI

�Ligação de Dipolo-instantâneo ou DI: F2, Cl2, Br2, I2

POLARIDADE E SOLUBILIDADEPOLARIDADE E SOLUBILIDADE

Substâncias Polares tendem a se dissolver emSolventes Polares

Substâncias Apolares tendem a se dissolver emSolventes Apolares