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aula 07

Ligações Químicas

Regra do Octeto: Sabe-se que os gases nobres são os elementos que se encontram como átomos isolados, sem promoverem ligações químicas. Isto ocorre porque estes apresentam em sua última camada 8 elétrons, com exceção do hélio, que apresenta apenas 2 elétrons. Assim como os gases nobres, os demais elementos buscam obter uma configuração eletrônica estável, de forma a obter sua última camada com 8 elétrons, unindo-se a outros átomos também instáveis. Essa união é o que chamamos de ligação química.

© Pattanawit Chan / / 123RF.

Ligação iônica: são aquelas formadas entre íons de cargas opostas, ou seja, entre um elemento que necessita doar elétrons para estabilizar-se, e um elemento que necessita receber elétrons de modo a completar sua camada de valência.  De forma geral, temos que metais das famílias 1A, 2A e 3A doam respectivamente 1, 2 e 3 elétrons. Já os não metais das famílias 5A, 6A e 7A deverão receber, respectivamente, 3, 2 e 1 elétrons. Como tais ligações químicas são bastante fortes, os compostos por elas formados serão sólidos e cristalinos. Para sabermos a fórmula do composto iônico formado entre um cátion e um ânion, temos que a carga do ânion fique como índice no metal e a carga do cátion fique como índice no não-metal.

\[{{A}^{x+}}{{B}^{y-}} → {{A}_{y}}{{B}_{x}}\]

Exemplo de Ligação Iônica no NaCl

Ligação covalente: é aquela formada entre átomos de elementos que não possuem tendência de doar elétrons, ou seja, não-metais e semimetais. Como ambos os átomos envolvidos têm tendência a receber elétrons para completar sua camada de valência, estes átomos se aproximam de forma a compartilharem um com outro seus elétrons de valência, alcançando assim a estabilidade do octeto. Os átomos podem compartilhar 1, 2 ou três pares de elétrons, formando ligações covalente simples, duplas ou triplas.

Dessa forma, são obtidos os compostos moleculares, que podem ser sólidos, líquidos ou gasosos.

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Ligação covalente: As fórmulas moleculares apresentam as ligações formadas por meio de traços simples, duplos (covalente dupla) ou tripla (covalente tripla). O número de ligações que cada elemento pode estabelecer depende do número de elétrons na camada de valência. Assim, por exemplo, o C pode fazer 4 ligações, já o N pode fazer 3 ligações, o O pode fazer duas, e o Cl pode fazer uma ligação. Ainda, há casos em que um dos átomos já completou seu octeto em ligações com um átomo, mas possui elétrons disponíveis para compartilhar com outro átomo que ainda não tem o octeto completo. Nesse caso, este átomo completo fornece o par de elétrons necessário para completar o octeto do outro átomo. Chamamos essa ligação de dativa ou coordenada.

As moléculas formadas por ligações covalentes podem ser representadas pela fórmula eletrônica ou de Lewis, onde são apresentados os elétrons da camada de valência de cada e a forma com que estes são compartilhados pelos átomos. Já a fórmula estrutural plana representa as ligações covalente como traços simples, duplos ou triplos. Para montar a fórmula estrutural ou eletrônica de uma molécula formada por ligações covalentes, lembre-se que os H sempre devem estar ligados a O, e por sua vez, o O deve estar ligado ao átomo central (quando houver).

Ligação metálica: é o tipo de ligação que se forma entre átomos de metais. Como os metais apresentam tendência a doar elétrons, na ligação metálica, estes átomos se organizam em formas ordenadas em um retículo metálico, e os elétrons de valência ficam livres para circularem pelo material. Neste caso, não há aplicação da regra do octeto, mas a existência de átomos estáveis inseridos em uma nuvem de elétrons circundantes. Devido a essa nuvem de elétrons pode-se observar a capacidade de condução de corrente elétrica desses materiais. É também essa nuvem que faz com que os átomos permaneçam fortemente unidos.

Ligação metálica
EXERCÍCIOS PROPOSTOS

(UFJF – MG) Em uma ligação química em que há grande diferença de eletronegatividade entre os átomos, irá ocorrer formação de compostos:

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01

(VUNESP) Qual a fórmula do composto formado entre os elementos  e \(\begin{matrix}   40  \\   20  \\ \end{matrix}Ca\) e \(\begin{matrix}   35  \\   17  \\ \end{matrix}Cl\) qual a ligação envolvida?

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02

(UFPA - PA) As substâncias etano \(({{C}_{2}}{{H}_{6}})\), bromo \((B{{r}_{2}})\), água \({{H}_{2}}O\) e cloreto de magnésio \((B{{g}Cl_{2}})\) apresentam seus átomos unidos, respectivamente, por meio de ligações:

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03

(UFU – MG) O fosgênio (COC{{l}_{2}}), um gás, é preparado industrialmente por meio da reação entre o monóxido de carbono e o cloro. A fórmula estrutural da molécula do fosgênio apresenta:

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04

(FCMSC – SP) A ligação entre átomos iguais para formar moléculas diatômicas é sempre do tipo:

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05

(UNITAU) Somando-se o número de ligações covalentes dativas das moléculas: \(HNO_{3}\), \(SO_{3}\) e \(HC{{l}O_{4}}\), teremos um valor igual a:

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06

(FUVEST – SP) Ferro, óxido ferroso e polietileno apresentam ligações respectivamente:

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07

(CFTRJ) A configuração eletrônica 3s² representa os elétrons da camada de valência de um elemento químico A. Este elemento combina-se com um elemento B que apresenta número de massa 80 e 45 nêutrons. O tipo de ligação e a fórmula resultante dessa combinação serão, respectivamente:

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08

(PUC – RJ) No composto \({{P}_{2}}{{O}_{5}}\), nas ligações P – O, o número de ligações covalentes dativas é:

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09

(CESGRANRIO – RJ) Um átomo possui a seguinte distribuição eletrônica: [Ar] 3d¹⁰4s²4p⁵. Esse átomo, ao se ligar a outros átomos não metálicos, é capaz de realizar:

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10

EXERCÍCIOS EXTRAS

(MACKENZIE – SP) Assinale a alternativa que apresenta compostos químicos que possuam, respectivamente, ligação covalente polar, ligação covalente apolar e ligação iônica.

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01

(FAMERP) A ligação química existente entre os átomos de cloro na molécula do gás cloro é do tipo covalente

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02

(FGV – SP) Quantos átomos de cloro se combinam com um átomo de qualquer elemento da família II A da Tabela Periódica?

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03

(UNISINOS – RS) Um determinado elemento químico A, em seu estado fundamental, apresenta seus átomos com um total de 12 elétrons. Combinando átomos deste elemento A com átomos de um elemento B, pertencente à família dos halogênios, você pode afirmar que a fórmula do composto resultante e o tipo de ligação química envolvida são, respectivamente:

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04

(CESGRANRIO – RJ) Quando o elemento X (Z = 19) se combina com o elemento Y (Z = 17), obtém-se um composto cuja fórmula molecular e cujo tipo de ligação são, respectivamente:

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05

(UFJF – Pism) O selênio quando combinado com enxofre forma o sulfeto, substância que apresenta propriedades antifúngicas e está presente na composição de xampus anticaspa. Qual o tipo de ligação química existente entre os átomos de enxofre e selênio?

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06

(FEEQ – CE) O selênio e o enxofre pertencem à família VI A da tabela periódica. Sendo assim, o seleneto e o sulfeto de hidrogênio são representados, respectivamente, pelas fórmulas:

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07

(UEM – PR) Assinale a(s) alternativa(s) correta(s) a respeito da formação da ligação química entre átomos.

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08

(UEM – PR) Assinale o que for correto.

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09

(UEM – PR) Assinale o que for correto.

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10

(UEM – PR) Assinale a alternativa correta.

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11

(UEM - PR) Assinale a(s) alternativa(s) correta(s) com relação ao preenchimento da tabela abaixo, com respostas de acordo com as colunas I, II, III e IV, respectivamente.

  I II III IV
Substâncias Tipo de ligação Estado físico a 25ºC e 1 atm Conduz corrente
elétrica no estado sólido?
Conduz corrente
elétrica no estado líquido?
Iodo ? ? ? ?
Metano ? ? ? ?
Etanol ? ? ? ?
Platina ? ? ? ?
Cloreto de lítio ? ? ? ?
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12

(COVEST) Um composto iônico é geralmente formado a partir de elementos que possuem:

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(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:

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14

(MACKENZIE – SP) A fórmula do composto formado, quando átomos do elemento genérico M, que formam cátions trivalentes, ligam-se com átomos do elemento Y, pertencente à família dos calcogênios, é:

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15

(FUVEST – SP) Dois metais distintos, designados X e Y, reagem com o cloro formando os compostos iônicos XCl e YCl. Os íons dos elementos X e Y devem, portanto, possuir igual:

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16

(VUNESP) Considere as espécies químicas \(B{{r}^{2}}\) e KBr. Dados os números de elétrons na camada de valência, K = 1 e Br = 7, explique, justificando, o tipo de ligação que ocorre entre os átomos de:

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17

(ITA – SP) No esquema a seguir, encontramos duas distribuições eletrônicas de um mesmo átomo neutro:

a) \(C{{H}_{5}}N\).

b) \({{CO}_{2}}\).

c) \({{C}_{2}}Cl{{F}_{3}}\).

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18

(PUC – SP) O diagrama de Pauling foi utilizado para a obtenção das estruturas eletrônicas dos elementos com números atômicos 53 e 87. Pede-se:

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19

(VUNESP) Têm-se dois elementos: \(_{20}A\) e \(_{35}B\).

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