1) O documento discute as diferentes teorias sobre a natureza das forças que mantêm unidos os átomos nos compostos químicos, incluindo a teoria de Berzelius sobre atração entre cargas elétricas de sinais opostos. 2) Detalha as propriedades dos gases nobres e seus elétrons de valência. 3) Apresenta as três categorias de ligações químicas: iônica, covalente e metálica.

2. Introdução
Ao longo do século XIX, enquanto se formulava a teoria atômica,
sucederam-se com maior ou menor grau de acerto suposições
sobre a natureza das forças que mantêm unidos os átomos nos
compostos químicos.
Uma das hipóteses mais aceitas foi a de Berzelius, segundo a qual
as combinações
químicas obedecem ao princípio da atração entre cargas elétricas
de sinais opostos.

3. Os átomos ligam-se para
adquirir maior estabilidade
com o mínimo de energia.

4. Gases Nobres (8A): são encontrados isoladamente porque são
estáveis por natureza. O gás hélio (He) tem dois elétrons na
camada K. O neônio (Ne), argônio (Ar), criptônio
(Kr), xenônio (Xe), radônio (Rn) e Ununóctio apresentam
oito elétrons na camada de valência (que é a última camada).

5. Sendo que o radônio tem sido aplicado como fonte de radiação em
canceroterapia, oferecendo algumas vantagens sobre o rádio. Utiliza-se
também como indicador radioactivo para a detecção de fugas de gases e
na medida da velocidade de escoamento de fluidos. Também é utilizado
em sismógrafos e como fonte de neutrons. O átomo de rádon é altamente
instável. Todos os seus isótopos têm semi-vidas extremamente curtas e
emitem radiação alfa, transformando-se em polónio. O rádon é formado
na desintegração do rádio e, portanto, todos os minerais que contêm rádio
têm também rádon.

6. Ununóctio (do latim um, um, oito) é o nome provisório do elemento
químico superpesado sintético de número atômico 118 (118 prótons e
118 elétrons). Seu símbolo químico provisório e Ocupa o grupo 18
(VIIIA ou 0) da tabela periódica juntamente com os gases nobres.
Pela posição na tabela periódica, a previsão é que apresente propriedades
químicas similares ao radônio. Por isso, também é conhecido pelo nome
de eka-radônio. Provavelmente será o segundo elemento gasoso
radioativo, e o primeiro gás com semicondutividade.

7. As ligações químicas podem
ser classificadas em 3
categorias:
E. Eletropositivo + E. Eletronegativo Iônica
E. Eletronegativo + E. Eletronegativo Covalente
E. Eletropositivo + E. Eletropositivo Metálica

9. A ligação iônica ocorre entre metais e não metais e entre metais
e hidrogênio. Num composto iônico, a quantidade de cargas
negativas e positivas é igual.
A ligação entre o sódio (11Na) e o cloro (17Cl) é um exemplo característico
de ligação iônica. Observe a distribuição dos elétrons em camadas para os
dois elementos:
Na 2 - 8 - 1 Cl 2 - 8 - 7

10. Carga positiva
– –
– –
– – – –
– –
– +
+
+±±+
±±
±+
++±
±
±+ – –
+
+±±+
±±
±+
++±
+±
±+ – elétron
± ±
– – totalmente
– – – –
– –
transferido
sódio Íon sódio
#e=2+8+1=#p #e = #p -1
– –
– – –
– – – – – –
– – Carga negativa
+ – + –
– +±±+
±±
±+
++±
± – – +±±+
±±
±+
++± –
+
±+
± +±
±+
±
– –
– – – –
– – – –
– – – –
– cloro – íon cloreto
#e=2+8+7=#p #e = #p+1

11. Cl- Cl- Cl- Cl-
 Opostos se Na+ Na+ Na+ Na+
atraem. Cl- Cl- Cl- Cl-
Na+ Na+-
Na+- Na+-
Cl
Cl Cl Cl-
 Sódios se Cl- Cl- Cl- + Cl- +
Na Na Na+ Na+
acomodam Na+ Na+- Na+- Na+-
Cl Cl Cl Cl-
entre cloros. Cl- Cl- Cl- + Cl- + Na+ Na+
Na Na
Na+ NaCl- NaCl- Na+-
+ + Cl Cl-
Na+ Na+ Na+ Na+
 formam-se Cl- Cl- Cl- Cl-
cristais cúbicos Na+ Na+ Na+ Na+
perfeitos.

12. Para o cloro interessa adicionar um elétron à sua última
camada, completando a quantidade de oito elétrons nela. Ao sódio
interessa perder o elétron de sua camada M, assim a anterior passará a ser
a última, já possuindo a quantidade necessária de elétrons. Na
representação da ligação, utilizamos somente os elétrons da última
camada de cada átomo. A seta indica quem cede e quem recebe o
elétron. Cada elétron cedido deve ser simbolizado por uma seta. Esta
representação é conhecida por fórmula eletrônica ou de Lewis.
Então:
METAL + NÃO-METAL → LIGAÇÃO IÔNICA

13. Há, no entanto, uma tênue linha divisória entre a ligação covalente e a
iônica. Com relação à eletronegatividade dos elementos
participantes, Linus Pauling estabeleceu que se a diferença de
eletronegatividade(ΔE) for superior à 1,7, a ligação é iônica. No
entanto, pode-se dizer que a ligação Carbono-Bromo (ΔE < 1,65) tem

14. É reconhecido como um dos quatro
maiores cientistas da humanidade
(Galileu, Newton e Einstein).

15. (28 de Fevereiro de 1901, Portland, Estados Unidos da América – 19 de
Agosto de 1994)
Foi um químico quântico e bioquímico dos Estados Unidos da América.
Também é reconhecido como cristalográfico, biólogo molecular e
pesquisador médico.
Pauling é amplamente reconhecido como um dos principais químicos do
século XX. Foi pioneiro na aplicação da Mecânica Quântica em
Química, e em 1954 foi galardoado com o Prêmio Nobel da
Química pelo seu trabalho relativo à natureza das ligações
químicas.

17. Habilidade que os elementos possuem de estabelecer ligações químicas
Elétrons de valência: elétrons mais externos do átomo e que participam das ligações
químicas

18. Ocorre, em geral , entre átomos de não metais onde a diferença de
eletronegatividade seja baixa.
A ligação covalente e decorre do
compartilhamento o de pares de elét rons, com spins oposto os ou Anti –
paralelos, formando moléculas.
- se o par de elét rons é constituído por um elétron de cada
átomo envolvido, a ligação é dita covalente e normal ;
- se o par de elét rons é cedido por apenas um dos átomos
a ligação é dita covalente e dativa ou coordenada .

19. • Gerada pelo compartilhamento de elétrons de
valência entre os átomos.
 Ex: Molécula de Cl2
 Elétrons de valência são os elétrons dos orbitais mais
externos.
• Um elétron de cada átomo é compartilhado
com o outro, gerando uma camada completa
para ambos.
Cl - Cl

20. Ligação covalente (cont.)
 A ligação covalente é direcional e forma ângulos
bem definidos
Tem uma grande faixa de energias de ligação => pontos de fusão
• Energias da ordem de centenas de kJ/mol
• Ex: Carbono na estrutura do diamante 3550 C
• Ex: Bismuto 270 C

21. DIAMANTE
GRAFITE
Ligação forte
Ligação fraca

22. Exemplo em polímeros
• Etileno e Polietileno
 Na molécula de etileno
(C2H4), os carbonos
compartilham dois pares de
elétrons. Molécula
de
etileno
A ligação covalente dupla
pode se romper em duas
simples permitindo a ligação
com outros “meros” para
formar uma longa molécula
de polietileno.
Mero de
etileno
Molécula de
polietileno

23. Átomo de Oxigênio Átomo de Oxigênio
Molécula de Oxigênio (O2)

24. Ligação Covalente(cont.)
• Os elétrons de valência são
compartilhados
• Forma-se com átomos de alta
eletronegatividade
• A ligação covalente é
direcional e forma ângulos
bem definidos (apresenta um
certo grau de ligação iônica)
Ex: metano (CH4) • A ligação covalente é forte =
125-300 Kcal/mol
• Esse tipo de ligação é comum
em compostos orgânicos, por
exemplo em materiais
poliméricos e diamante.
24

25. • Moléculas de
água têm leve
separação de
cargas
• Elétrons
preferem O em
relação ao H
• Ligações de +
Hidrogênio –
O
formam-se entre H
O de uma + H
–
molécula de H O + Ligações de
+
água e o H de H Hidrogênio
outra +

26. • Tensão Superficial: concentração de
ligações de hidrogênio
na interface ar-água
• Coesão: moleculas de água se
associam entre si

27. • Ação de Capilaridade: movimento da água
através de tubos por
coesão e adesão
• Adesão: moléculas de água se associam
com outras moléculas ou superfícies

28. • Molhabilidade: movimento da água dentro
de madeira ou gelatina
por ação de capilaridade

29. Água apresenta altos
valores de
Calor específico: calor
necessário para mudar
a temperatura
Calor de Vaporização: calor necessário para
converter líquido em gas

30. Gelo flutua !

31.  Substâncias que se dissolvem em
água = hidrofílicas
 Polares
 Iônicas
 Substâncias que são insolúveis em
água = hidrofóbicas
 Não-polares

32. Ligações
Iônicas de
NaCl têm
cargas +/-
Água tem
cargas +/-
parciais
O tende a
juntar-se
ao Na+
H tende
a juntar-
se ao Cl-

33. – +
+
Água íon hidroxido Íon hidrogênio
Umas poucas moléculas de água naturalmente se dissociam em íons
• Íon hidróxido é negativo e básico
• íon hidrogênio é positivo e ácido

34. Suco de
Lima Água
Alvejante Limpa
do mar Forno
Suco de Urina
Ácidez do Cerveja Sangue Soda
Limão Café Amônia
Estômago Água Barrilha
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Neutro
pH+ = pOH–
Ácidez Crescente Basicidade Crescente
pH+ > pOH– pH+ < pOH–
100 10-1 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6 10-7 10-8 10-9 10-10 10-11 10-12 10-13 10-14
10-14 10-13 10-12 10-11 10-10 10-9 10-8 10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 100

35. Podemos concluir que:
Ametal + Ametal → Ligação Covalente → Substância molecular → Sólido ou Líquido ou Gás
Analogamente, podemos dizer que, para atingir o octeto, os ametais do
grupo 6A(16) devem compartilhar dois pares de elétrons; os do grupo
5A(15), três pares; e os do 4A(14), quatro pares.

36. Ligação Metálica
É a formação de nossos metais

37. Ligação metálica é a ligação entre metais e metais. Formam as chamadas ligas metálicas
que são cada vez mais importantes para o nosso dia-a-dia.
No estado sólido, os metais se agrupam de forma geometricamente ordenados formando
as células, ou grades ou retículo cristalino.
Uma amostra de metal é constituída por um grande número de células unitárias
formadas por cátions desse metal.
Na ligação entre átomos de um elemento metálico ocorre liberação parcial dos elétrons
mais externos, com a conseqüente formação de cátions, que formam as células unitárias.
Esses cátions têm suas cargas estabilizadas pelos elétrons que foram liberados e que
ficam envolvendo a estrutura como uma nuvem eletrônica. São dotados de um certo
movimento e, por isso, chamados de elétrons livres.
Essa movimentação dos elétrons livres explica por que os metais são bons condutores
elétricos e térmicos.
A consideração de que a corrente elétrica é um fluxo de elétrons levou à criação da
Teoria da Nuvem Eletrônica ou Teoria do “Mar” de elétrons.
Pode-se dizer que o metal seria um aglomerado de átomos neutros e cátions,
mergulhados numa nuvem ou “mar” de elétrons livres. Esta nuvem de elétrons
funcionaria como a ligação metálica, que mantém os átomos unidos.

39. Nos metais, existe uma grande quantidade de elétrons quase livres, os
elétrons de condução, que não estão presos a nenhum átomo em particular.
Estes elétrons são compartilhados
pelos átomos, formando uma nuvem
eletrônica, responsável pela alta
condutividade elétrica e térmica
destes materiais.
Elétrons de valência
Átomo+elétrons das camadas mais internas
Pompeu 39

40. São estas ligações e suas estruturas que os metais apresentam uma série de
propriedades bem características, como por exemplo, o brilho metálico, a condutividade
elétrica, o alto ponto de fusão e ebulição, a maleabilidade, a ductilidade, a alta
densidade e a resistência á tração.
As ligas metálicas são a união de dois ou mais metais. Às vezes com não-metais e
metais. As ligas têm mais aplicação do que os metais puros.
Algumas ligas:
- bronze (cobre + estanho) – usado em estátuas, sinos

41. - aço comum (ferro + 0,1 a 0,8% de carbono) – com maior
resistência à tração, é usado em construção, pontes, fogões,
geladeiras.

42. - aço inoxidável (ferro + 0,1 de carbono + 18% de cromo + 8% de níquel)
– não enferruja (diferente do ferro e do aço comum), é usado em vagões
de metrô, fogões, pias e talheres.

43. - latão (cobre + zinco) – usado em armas e torneiras.

44. - ouro / em jóias (75% de ouro ou prata + 25% de cobre) – usado para
fabricação de jóias. Utiliza-se 25% de cobre para o ouro 18K. E o ouro
24K é considerado ouro puro.
As substâncias metálicas são representadas graficamente pelo símbolo do
elemento:
Exemplo: Fe, Cu, Na, Ag, Au, Ca, Hg, Mg, Cs, Li.