Ligações químicas pelo modelo do octeto
Teoria
do octeto
Ligações
químicas
Ligação
iônica ou eletrovalente
Valência
Eletrovalência
Ligação
covalente
Ligação
dativa
Ligação
metálica
Eletronegatividade
Tipos
de substâncias
Substância
iônica ou eletrovalente
Substância
molecular
Substância
covalente
Fórmulas
eletrônicas e estruturais
Número
de oxidação
Nox
e valência
Na
natureza, todos os sistemas tendem a adquirir a maior estabilidade possível.
Os átomos ligam-se uns aos outros para aumentar a sua
estabilidade. Os gases nobres são as únicas
substâncias formadas por átomos isolados.
Conclusão: os átomos dos gases
nobres são os únicos estáveis.
Os
átomos dos gases nobres são os únicos que possuem
a camada da valência completa, isto é, com oito elétrons
(ou dois, no caso da camada K).
Conclusão: a saturação da
camada da valência com oito elétrons (ou dois, no caso da
camada K) aumenta a estabilidade do átomo.
A
configuração eletrônica com a camada da valência
completa é chamada configuração estável. Os
átomos dos gases nobres são os únicos que já
têm a camada da valência completa.
Teoria
do octeto - Os átomos dos elementos ligam-se uns aos outros na tentativa
de completar a camada da valência de seus átomos. Isso pode
ser conseguido de diversas maneiras, dando origem
a diversos tipos de ligações químicas.
Ligações químicas
Ligação iônica ou eletrovalente
É a atração eletrostática entre íons de cargas opostas num retículo cristalino. Esses íons formam-se pela
transferência de elétrons dos átomos de um elemento para os átomos de outro elemento.
Para se formar uma ligação iônica, é necessário que os átomos de um dos elementos tenham tendência a ceder elétrons e os átomos do outro
elemento tenham tendência a receber elétrons.
Quando os átomos de dois elementos A e B têm ambos tendência a ceder ou a receber elétrons, não pode se formar uma ligação iônica entre
eles.
Os átomos com tendência a ceder elétrons apresentam um, dois ou três elétrons na camada da valência; são todos átomos de metais, com
exceção dos átomos de H e He. Os átomos com tendência a receber elétrons apresentam quatro, cinco, seis e sete elétrons na camada da
valência; são os átomos dos não-metais e do H.
Uma ligação iônica forma-se entre um metal e um não-metal ou entre um metal e o H. Os elétrons são transferidos dos átomos dos metais para
os dos não-metais ou do H.
Os átomos dos metais, cedendo elétrons, transformam-se em íons positivos ou cátions, e os átomos dos não-metais ou do H, recebendo elétrons,
transformam-se em íons negativos ou ânions.
Todo ânion monoatômico tem configuração estável, semelhante à de um gás nobre, porque, na formação do ânion, o átomo recebe exatamente o
número de elétrons que falta para ser atingida a configuração estável.
Nem todo cátion monoatômico tem configuração estável. O átomo, ao ceder os elétrons de sua camada da valência , nem sempre fica com
configuração estável.
Os cátions dos metais alcalinos e alcalino-terrosos, bem como o cátion de alumínio, têm configurações estáveis. Os cátions dos metais de
transição não têm, em sua maioria, configuração estável.
É o poder de combinação dos elementos. O conceito de valência foi criado por Berzelius, em 1820.
É a valência do elemento na forma iônica. É igual à carga do seu íon monoatômico.
É um par de elétrons compartilhado por dois átomos, sendo um elétron de cada átomo participante da ligação.
É um par de elétrons compartilhado por dois átomos, no qual os dois elétrons são fornecidos apenas por um dos átomos participantes da ligação. Forma-se quando um dos átomos já tem o seu octeto completo e o outro ainda não.
É constituída
pelos elétrons livres que ficam entre os cátions dos metais
(modelo do gás eletrônico ou do mar de elétrons). Os
metais são constituídos por seus
cátions mergulhados em um mar de elétrons. A ligação
metálicaexplica a condutividade elétrica, a maleabilidade,
a ductilidade e outras propriedades dos metais.
Eletronegatividade de um elemento
É
uma medida da sua capacidade de atrair os elétrons das ligações
covalentes das quais ele participa.
Quanto
maior for a capacidade de um átomo de atrair os elétrons
das ligações covalentes das quais ele participa, maior será
a sua eletronegatividade.
Ligação covalente polar
É aquela que constitui um dipolo elétrico. Forma-se quando as eletronegatividades dos elementos ligados são diferentes.
Ligação covalente apolar
É aquela que não constitui dipolo elétrico. Neste caso, as eletronegatividades dos átomos ligados são iguais.
Substância iônica ou eletrovalente
É toda substância que apresenta pelo menos uma ligação iônica. Mesmo as substâncias que apresentam ligações iônicas e covalentes são classificadas como iônicas.
Apresenta somente ligações covalentes e é formada por moléculas discretas.
Apresenta somente ligações covalentes e é formada por macromoléculas.
Propriedade das substâncias iônicas
| Alto ponto de fusão (PF) e ponto de ebulição
(PE).
Sólidas à temperatura ambiente. Conduzem a corrente elétrica no estado fundido e não no estado sólido. Cristais duros e quebradiços. |
Estruturas
de Lewis ou fórmulas eletrônicas são representações
dos pares de elétrons das ligações covalentes entre
todos os átomos da
molécula, bem como dos elétrons
das camadas da valência que não participam das ligações
covalentes.
Estruturas
de Couper ou fórmulas estruturais planas são representações,
por traços de união, de todas as ligações covalentes
entre todos os
átomos da molécula.
Simples
ligação é uma ligação covalente entre
dois átomos (A - B).
Ligação
dupla são duas ligações covalentes entre dois átomos
(A = B).
Ligação
tripla são três ligações covalentes entre dois
átomos (A º B).
Número
de oxidação (nox) é um número associado à
carga de um elemento numa molécula ou num íon.
O
nox de um elemento sob forma de um íon monoatômico é
igual à carga desse íon, portanto é igual à
eletrovalência do elemento nesse íon.
O
nox de um elemento numa molécula e num íon composto é
a carga que teria o átomo desse elemento supondo que os elétrons
das ligações
covalentes e dativas se transferissem totalmente
do átomo menos eletronegativo para o mais eletronegativo, como se
fosse uma ligação iônica.
Elementos
com nox fixo em seus compostos:
| Metais alcalinos (1A) - +1
Metais alcalino-terrosos (2A) - +2 Alumínio (Al ) - +3 Prata (Ag) - +1 Zinco (Zn) - +2 |
O oxigênio
é o mais eletronegativo de todos os elementos, exceto o flúor.
O oxigênio tem nox negativo em todos os seus compostos, exceto quando
ligado ao flúor.
Na
grande maioria de seus compostos, o oxigênio tem nox = -2. Nos peróxidos
(grupo -O-O-) o oxigênio tem nox = -1.
O
hidrogênio é menos eletronegativo que todos os não-metais
e semimetais; por isso, quando ligado a esses elementos, tem nox positivo
e sempre igual a +1.
O
hidrogênio é mais eletronegativo que os metais; por isso,
quando ligado a esses elementos, tem nox negativo e sempre igual a -1.
A
soma dos nox de todos os átomos de:
| Uma molécula é igual a zero.
Um íon composto é igual à carga do íon. |
O nox
de qualquer elemento sob forma de substância simples é igual
a zero.
O
nox máximo de um elemento é igual ao número do grupo
onde está o elemento na Tabela Periódica, com exceção
dos elementos do Grupo
VIIIB.
O
nox mínimo é igual a (número do grupo - 8),no caso
de o elemento ser um não-metal ou um semimetal.
O nox de um elemento na forma de um íon monoatômico é igual à sua eletrovalência. O nox de um elemento na forma de molécula ou de íon composto não é obrigatoriamente igual à sua valência. A valência, nesses casos, é dada pelo número de ligações covalentes e dativas. Cada ligação covalente conta como uma unidade de valência, e cada ligação dativa, como duas unidades de valência.
