Química Geral: Estruturas e Propriedades

Ligações Químicas

• Ligações químicas são a forma pela qual os átomos adquirem estabilidade eletrônica, assim como ímãs se atraem para formar um sistema estável, dois átomos se atraem devido à diferença de cargas entre núcleo e eletrosfera.
• Existem três tipos de ligações químicas: iônica, covalente e metálica.

Ligação Iônica

• A ligação iônica ocorre por atração elétrica entre cátions e ânions. Ocorre por doação e assimilação de elétrons. A carga das espécies é real.
• Envolve ligação entre um metal e um não-metal ou entre hidrogênio e um metal. O átomo metálico doa elétrons para o não-metal.
• Exemplo: a formação do NaCl, o sódio doa elétrons para o cloro, formando os íons Na+ e Cl− e a ligação iônica.
• Características dos compostos iônicos: sólidos à temperatura ambiente, isolantes no estado sólido, conduzem corrente elétrica em meio aquoso ou fundidos e apresentam elevadas temperaturas de fusão e ebulição.
• Alguns metais, como os de transição, podem formar cátions que não seguem a regra do octeto.
• Exemplos: MgCl2, Al2O3

Ligação Covalente

• A ligação covalente ocorre por compartilhamento de elétrons, envolvendo dois não-metais ou hidrogênio e não-metal.
• Ligação covalente simples: é sempre uma ligação sigma (σ).
• Ligação covalente dupla (=): uma ligação é sigma (σ) e outra é pi (π).
• Ligação covalente tripla (=): uma ligação é sigma (σ) e outras duas são pi (π).
• Quanto maior a diferença de eletronegatividade entre os átomos ligados, maior a polaridade da ligação. Quando não há diferença de eletronegatividade, a ligação é apolar.
• Exemplos: N2, H2O, CH4, SO2

Ligação Metálica

• A ligação metálica ocorre entre átomos de metais, onde os elétrons mais externos transitam entre os átomos.
• Caracterizada pela nuvem ou mar de elétrons.
• Características dos compostos metálicos: alto ponto de fusão (exceto mercúrio e gálio), bons condutores elétricos (mesmo no estado sólido), bons condutores térmicos, brilho característico, maleáveis e dúcteis.
• Exceções ao octeto: alguns átomos, tais como boro e berílio não seguem a regra do octeto. Outros, como fósforo e enxofre, podem expandir seus octetos com 10 ou 12 elétrons na camada de valência.

Fórmulas Químicas

• As fórmulas químicas representam o número e os tipos de átomos que formam uma molécula. Existem diferentes tipos de fórmulas: molecular, eletrônica e estrutural plana.
• Molecular: representação mais simples, indica os átomos de cada elemento químico na molécula.
• Eletrônica (Lewis): mostra os elétrons na camada de valência e a formação de pares eletrônicos.
• Estrutural plana: mostra as ligações entre os elementos, com cada par de elétrons representado por um traço.

Ligações Covalentes e Propriedades dos Compostos

• As propriedades das substâncias formadas por ligações covalentes diferem das propriedades dos átomos que as formam.
• Moléculas formadas por um número definido de átomos são chamadas de moleculares.
• Em condições ambientes, as substâncias moleculares podem ser encontradas nos três estados físicos: gasoso, líquido e sólido.
• As substâncias moleculares geralmente apresentam temperaturas de fusão e ebulição inferior às das substâncias iônicas e, quando puras, não conduzem corrente elétrica.
• Quando a ligação covalente origina compostos com grande número de átomos (indeterminado), forma estruturas chamadas macromoleculares. Essas substâncias são covalentes, são sólidas em condições ambientes, com altas temperaturas de fusão e ebulição.

Outros exemplos

• FePO4: ligação iônica entre Fe3+ e PO43-
• H2S (gás sulfídrico): ligação covalente.
• HCI (gás clorídrico): ligação covalente polar.
• Cl2 (gás cloro): ligação covalente apolar.