A CIENCIA DA COISA AULA 10 - Ligações químicas e estrutura de Lewis

 

Ligações químicas

Os elementos do VIIIA da tabela periódica são considerados estáveis, uma vez que possuem 8 electrões na última camada (regra de octecto). Os outros átomos para poderem ganhar a estabilidade eles precisam se ligar uns aos outros de modo a ganharem a estabilidade.

Alguns átomos preferem ceder os seus electrões de valência, outros preferem ganhar e outros não perdem, nem quer ganham, advinha só o que eles preferem fazer?? ...........uhmmmm isso!!  Eles preferem partilhar.

Deste modo acabam surgindo vários tipos de ligações, mas antes disso vamos lá definir o que são ligações químicas    

Ligações químicas correspondem à união dos átomos para a formação das substâncias químicas.

Nessas combinações podem resultar diversos tipos de ligações.

Quando um:  

Ø  Metal se liga com Metal resulta numa ligação Metálica.

Exemplo:  Na, K, ligas metálicas (união de dois ou mais metais)

 

NB: Nesse tipo de ligação há existência de electrões livres 

 

Quando um: 

Ø  Ametal se liga com Ametal resulta numa ligação Covalente

Exemplo:  H₂, H₂O, H₂SO₄, CO₂, CO, CH₄, CH₃Cl, N₂, SO₃, SO₂, NH₃, Cl₂, etc

 

NB: Nesse tipo de ligação há partilha de electrões e nessa partilha pode ocorrer a formação de polos assim como não, deste modo destacam-se dois subtipos de ligações covalentes (polar e apolar)

Ligação Covalente polar: é aquela que acontece com a partilha de electrões entre dois ou mais átomos não metálicos diferentes.

Atenção!!! Tenho que dizer mais alguma coisa muito importante

Ligação Covalente polar: é aquela que acontece com a partilha de electrões entre dois ou mais átomos não metálicos diferentes resultando na formação de polos cujo resultado da eletronegatividade entre esses átomos é superior a zero. Exemplo: HCl, H₂O, CH₃Cl, HI, etc.

 

Ligação Covalente apolar: Vulgarmente costumamos dizer que é aquela que acontece com a partilha de electrões entre dois ou mais átomos não metálicos da mesma natureza, isto é, iguais, porem em alguns casos isso não é bem assim! Exemplo: O₂, Cl₂, N₂, H₂, etc

Calma essa definição não é tão ruim assim, porque em muitos casos dá certo

A definição mais abrangente é:

Ligação Covalente apolar é aquela que acontece com a partilha de electrões entre  dois ou mais átomos não metálicos, podem ser iguais ou diferentes resultando na formação de polos cuja a sua eletronegatividade é igual a zero ou se aproxima de zero. CH₄, C₂H₆, CCl₄, CO₂... provavelmente tem mais, lembre-se a ciência vai passo a passo. Ernest Rutherford.

Realmente sinto que devo ter complicado a sua mente, relaxe!! A estrutura de Lewis vai clarificar isso, pois você nem vai precisar dos valores de eletronegatividade para descobrir isso.

 

Em alguns casos não há apenas uma partilha de electrões, há também doação de electrões e isso nos faz termos um do tipo Ligação covalente dativa, esse tipo de ligação prometo que vou explicar quando estivermos a falar da estrutura de Lewis como é que ela surge.

Ligação covalente dativa: é aquela que acontece com a partilha e doação de electrões entre dois ou mais átomos não metálicos diferentes. Nesse tipo de ligação há existência de electrões livre

Exemplo: SO₃, NH₃, NO, NO₂, N₂O, SO₂, AlCl₃, BF₃, Cl₂O₇, ICl₄,, etc

 

Quando um: 

Ø  Metal se liga com Ametal resulta numa ligação iónica

Exemplo: NaCl, K₂SO₄, KMnO₄, CaO, Ca₃(PO₄)₂, KCl, KBrO₄ ...etc

 

NB: Nesse tipo de ligação há cedência e recepção de electrões (realmente, isso é o que deveria acontecer com muitos casais também). O catião metálico cede electrões e o anião não metálico recebe os electrões e isso faz com que se atinja a estabilidade.

 

ESTRUTURA DE LEWIS

Estrutura de Lewis de ligações do tipo covalente

Para determinar a estrutura a estrutura de Lewis de uma molécula, é preciso seguir alguns passos e regras que ajudam a distribuir os electrões de valência corretamente entre os átomos.

·       1º determinar o somatório dos electrões de valência de toda molécula ou ião  

Faz se com auxílio da tabela periódica, isso não é preocupação para ti porque tu tens a tabela periódica na mente, ou estou enganado?

Exemplo1: H₂O

O Hidrogênio tem 1 electrão de valência e o Oxigênio tem 6 electrões de valência, logo temos  

2.1e + 6e = 8e

Exemplo2: BF₃

O Boro tem 3 electrões de valência e o Flúor tem 7 electrões de valência, logo temos  

3e + 3.7e = 24e

Exemplo1: Cl₂O

O Cloro tem 7 electrões de valência e o Oxigênio tem 6 electrões de valência, logo temos  

2. 7e + 6e = 20e

No caso de iões temos que considera a perda de electrões (quando é catião) e o ganho de electrões (quando é anião)

Ex₃: CO₃^-2

O Carbono tem 4 electrões de valência e o Oxigênio tem 6 electrões de valência, logo temos  

 4e+ 3.6e + 2e  = 24e

Ex₃: NH₄⁺ 

O Nitrogênio tem 5 electrões de valência e o Hidrogênio tem 1 electrão de valência, logo temos 

5e+ 1.4e - 1e  = 8e

 

2º determinar o átomo central

Nas moléculas poliatômicas heteronucleares (moléculas que possuem mais de dois átomos e diferentes tipos de elementos) o átomo central geralmente o átomo que possui menos átomos na estrutura da molécula.

Exemplo1: H₂O. Nesse caso o átomo central o átomo central é o oxigênio

Exemplo2: NH₃. Nesse caso o átomo central o átomo central é o Nitrogênio

3º ligar os átomos por ligações simples (verás a explicação na pratica)

4º distribuir os electrões remanescentes (verás a explicação na pratica)

5º completar o octeto do átomo central (verás a explicação na pratica)

Exemplo prático 1

Vamos representar a estrutura de Lewis dessas moléculas H₂O

·       1º determinar o somatório dos electrões de valência de toda molécula ou ião : O Hidrogênio tem 1 electrão de valência e o Oxigênio tem 6 electrões de valência, logo temos  

2.1e + 6e = 8e

·       2º determinar o átomo central: O nosso átomo central é o oxigênio pois possui menor número de átomos

                    H     O     H

3º ligar os átomos por ligações simples

Exemplo prático. 2

Vamos representar a estrutura de Lewis dessa molécula CO₂

·       1º determinar o somatorio  dos electrões de valência de toda molecula ou ião : O Carbono  tem 4 electrões de  de valência e o Oxigênio tem 6 electrões de valência, logo temos 

4e + 2.6e = 16e

·       2º determinar o átomo central: O nosso átomo central é o Carbono pois possui menor número de átomos

                    O     C      O    

3º ligar os átomos por ligações simples

                    O  –  C   –  O  

Cada ligação (traço na sua língua) representa 2 electrões, logo nessa representação já gastamos 4 electrões e 16 – 4 = 12 electrões

 Exemplo prático. 3

Vamos representar a estrutura de Lewis dessa molécula NH₃

·       1º determinar o somatório dos electrões de valência de toda molécula ou ião : O Nitrogênio  tem 5 electrões  de valência e o Hidrogênio tem 1 electrão de valência, logo temos 

5e + 3.1e = 8e

·       2º determinar o átomo central: O nosso átomo central é o Nitrogênio pois possui menor número de átomos

                    H     N      H

                            H   

                   

Cada ligação (traço na sua língua) representa 2 electrões, logo nessa representação já gastamos 6 electrões e 8 – 6 = 2 electrões

Vamos representar a estrutura de Lewis dessa molécula SO₃

·       1º determinar o somatório dos electrões de valência de toda molécula ou ião: O Enxofre tem 6 electrões de valência e o oxigênio tem 6 electrões  de valência, logo temos 

6e + 3.6e = 24e

·       2º determinar o átomo central: O nosso átomo central é o Enxofre pois possui menor número de átomos

                    O     S      O

                            O   

Conclusão essa estrutura apresenta ressonância, pois podemos arrancar o par de electrões em qualquer oxigênio por isso também apresenta uma ligação covalente dativa

Exercícios

Estrutura de Lewis de ligações do tipo iônica

" BREVEMENTE "