Por que devemos estudar “Ligações Químicas”?

Objetivo:

Facilitar a compreensão do conteúdo, utilizando vocabulários mais simples e descomplicados.

Ligações Químicas.

Primeiramente precisamos saber que a Química estuda a matéria, a matéria é formada por átomos e os átomos não vivem sozinhos, eles se unem através das ligações espontâneas para formar substâncias que nos cercam. Essas ligações espontâneas são extremamente importantes, pois é através de uma forte atração que se ligam criando estabilidade e imitando os gases nobres.

A grande diversidade de substâncias que existem na natureza deve-se à capacidade de combinação dos átomos de um mesmo elemento ou elementos diferentes.

                

Como é formada esta estabilidade?

Primeiramente os átomos das moléculas dos reagentes estão sempre em movimento gerando muitas colisões (choques).

Teoria das colisões

.

Quanto mais choques com energia e geometria adequada houver, maior a velocidade da reação, formando as Ligações Químicas. 

Esta estabilidade está relacionada com a configuração eletrônica na última camada de valência que poderá ser de 2, 8,18 e 32e-, essas combinações entre os elementos ocorrem de algumas maneiras: pela perda, pelo ganho ou, também, pelo simples compartilhamento de elétrons da última camada de valência do átomo, portanto os elementos químicos que não adquiriram esta estabilidade procuram espontaneamente com outro elemento imitar os gases nobres.

Existem três tipos de ligações

1.    Iônica – (metal + não metal) e (metal + hidrogênio)

2.    Covalente – (não metal + não metal) e (não metal + hidrogênio)

3.    Metálica – (metal + metal)

Ligações iônicas – (metal + não metal)

Os Metais tendem a doar elétrons, portanto tendem a possuir cargas positivas.

Os Não Metais tendem a receber elétrons, portanto tendem a possuir cargas negativas.

Regra básica.

Metais  1,2,3 e- camada de valências (cv) Doar e- Íons (+) positivos Chamados cátions

Não Metais ou Ametais 4,5,6,7e-  camada de valências (cv) Receber e- Íons (-) negativos Chamados ânions.

Exemplos: ₁₁Na e ₁₇Cl distribuição eletrônica Linus Pauling

₁₁Na   1s²  2s²  2p⁶  3s¹               cv (metal) tendem a doar e^-        

₁₇ Cl   1s²   2s²  2p⁶  3s²  3p⁵        cv ( não metal) tendem a receber e^-

    

                                    

 Íons formados = 1[Na]⁺¹ 1[Cl]^-1

Ligações covalentes – (não metal + não metal)

São elementos que gostam de receber elétrons, portanto são átomos que ao se unirem, o elétron da última camada de valência de cada átomo irá sobrepor uns aos outros formando uma nuvem eletrônica comum compartilhando elétrons.

Exemplos:

          

Tipos de ligações

                

Ligações covalente dativas

            Só podem ser realizada se o átomo que ceder o par de elétrons estiver estabilizado de acordo com a regra do octeto (com oito elétrons na camada de valência).  Ou seja, um átomo torna-se apto a “doar” elétrons se estiver na condição de gás nobre.

 Ligações Metálicas  – (metal + metal)

Ambos gostam de doar elétrons, portanto tendem perder estes elétrons são sólidos cristalinos, exceto o mercúrio que se encontra no estado líquido.

Os metais tendem a doar elétrons na última camada de valência, formando nuvens de íons com carga positivas chamadas de cátions livres, facilitando a condução de corrente elétrica.

Suas propriedades físicas são:

- Brilho – Características dos metais.

- Densidade elevada - Normalmente os metais são densos, em virtude das estruturas compactas dos retículos cristalinos.

- Altos pontos de fusão e ebulição.

- Condutibilidade elétrica e térmica.

- Maleabilidade – É a capacidade de moldar os metais em lâminas finas, por martelar o metal aquecido ou passá-lo por cilindros laminadores.

- Ductibilidade - é a transformação de fios.

Suas propriedades químicas - possuem relativa estabilidade como:

- Ouro (Au) e platina (Pt), não apresentando transformações mesmo expostos na presença da umidade, não perdendo o seu brilho.

- Ferro (Fe), alumínio (Al) e zinco (Zn), estes já sofrem processos de corrosão na presença de água ou do oxigênio do ar.

Ligas metálicas

Os metais não são usados na sua forma pura, devido processos de corrosão na presença da água ou do ar atmosférico, portanto costumam misturar a outros metais para melhorar a qualidade e suas propriedades como:

1.    Ferro (Fe) + Cromo (Cr) = aço inoxidável

2.    Ferro (Fe) + carbono ( C) = aço são comumente utilizados em molas, engrenagens,

componentes agrícolas sujeitos ao desgaste, pequenas ferramentas, etc..

3.    Ferro (Fe) + tungstênio (W) = dureza utilizadas para obtenção de ligas de metais pesados exemplo laminas de turbinas de foguetes.