Os elétrons da camada de valência participam das ligações. O tipo de interação depende principalmente da tendência dos átomos de perder, ganhar ou compartilhar elétrons.
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Por que os átomos formam ligações?
Ao se ligar, muitos átomos alcançam uma configuração eletrônica de menor energia e maior estabilidade. A chamada regra do octeto é um modelo útil: vários elementos tendem a completar oito elétrons na camada de valência.
Tendem a perder elétrons e formar cátions positivos.
Podem ganhar elétrons ou compartilhá-los.
Ocupam a camada mais externa e participam das ligações.
A regra do octeto é uma aproximação, não uma lei sem exceções. Hidrogênio e hélio, por exemplo, estabilizam-se com dois elétrons.
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Elétrons de valência e eletronegatividade
Os elétrons da camada mais externa determinam grande parte do comportamento químico. Em elementos representativos, a posição na tabela periódica ajuda a estimar quantos elétrons participam das ligações.
Energia necessária para retirar um elétron de um átomo isolado.
Relaciona-se à variação de energia quando um átomo recebe elétron.
Tendência de atrair para si os elétrons de uma ligação.
Influencia a distância entre núcleo e elétrons de valência.
Em geral, a eletronegatividade aumenta da esquerda para a direita e de baixo para cima na tabela periódica. O flúor apresenta a maior eletronegatividade.
Grande diferença de eletronegatividade favorece caráter iônico. Diferença intermediária produz ligação covalente polar; diferença pequena ou nula favorece ligação covalente apolar. Esses limites são modelos aproximados.
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Ligação iônica: formação e atração de íons
Ocorre geralmente entre metal e ametal. O metal perde elétron e vira cátion; o ametal recebe elétron e vira ânion. Depois da transferência, a atração eletrostática organiza muitos íons em um retículo cristalino — não em moléculas isoladas.
Como montar a fórmula?
A soma das cargas deve ser zero. Em Mg²⁺ e Cl⁻, são necessários dois ânions cloreto para cada cátion magnésio: MgCl₂. Simplifique os índices sempre que possível.
Organizam-se em redes de íons.
A atração entre cargas opostas é intensa.
Conduzem fundidos ou em solução, quando os íons podem se mover.
Ao deslocar uma camada do retículo, íons de mesma carga podem se aproximar, provocar repulsão e quebrar o cristal.
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Ligação covalente e estruturas de Lewis
Ocorre principalmente entre ametais. Os átomos compartilham pares de elétrons, formando moléculas ou redes covalentes extensas.
Passos para desenhar Lewis
Some os elétrons de valência.
Escolha o átomo central.
Distribua pares ligantes.
Use pares não ligantes.
Na água, o oxigênio faz duas ligações simples e mantém dois pares de elétrons não ligantes.
H — O — HAs ligações são covalentes polares. A geometria angular impede o cancelamento dos polos.
Ligação covalente coordenada
Em uma ligação coordenada, o par compartilhado vem inicialmente de um único átomo. Depois de formada, ela se comporta como uma ligação covalente comum.
H₂O e CO₂ formam moléculas. Diamante e sílica formam redes covalentes extensas, geralmente muito resistentes e com altos pontos de fusão.
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Geometria molecular e polaridade
Os pares de elétrons ao redor do átomo central se repelem e procuram ficar o mais afastados possível. O modelo de repulsão dos pares eletrônicos permite prever a forma da molécula.
Ligação polar não é o mesmo que molécula polar
A polaridade molecular depende da polaridade das ligações e da geometria. No CO₂, as ligações C=O são polares, mas seus vetores se anulam na forma linear. Na H₂O, a forma angular produz uma molécula polar.
Desenhe a geometria antes de decidir. Moléculas simétricas com ligantes iguais tendem a ser apolares; pares livres ou ligantes diferentes podem impedir o cancelamento.
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Forças intermoleculares
Ligações químicas unem átomos dentro de uma estrutura. Forças intermoleculares atuam entre moléculas e influenciam propriedades como ponto de ebulição, viscosidade e solubilidade.
Ocorrem em todas as partículas e predominam nas moléculas apolares.
Atração entre regiões de cargas parciais de moléculas polares.
Interação intensa quando H está ligado a F, O ou N.
Atração entre íons e moléculas polares, importante em soluções.
Quanto mais intensas forem as atrações entre as partículas, maior tende a ser a energia necessária para separá-las e, portanto, maior o ponto de ebulição.
A água é polar e interage bem com íons e substâncias polares. Óleo é predominantemente apolar e não estabelece interações favoráveis suficientes com a água.
Semelhante tende a dissolver semelhante.07
Ligação metálica: elétrons deslocalizados
Nos metais, os átomos formam uma estrutura de cátions envolvida por elétrons de valência deslocalizados. Esse “mar de elétrons” ajuda a explicar propriedades características.
E as ligas metálicas?
São materiais formados por dois ou mais elementos, sendo ao menos um metálico. Aço, bronze e latão são produzidos para combinar resistência, dureza, maleabilidade ou proteção contra corrosão.
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Da estrutura às propriedades
Não basta decorar o tipo de ligação: é preciso identificar quais partículas formam a substância, como estão organizadas e quais delas podem se mover.
Grafite conduz eletricidade apesar de ser uma rede covalente, devido a elétrons deslocalizados em suas camadas. Propriedades dependem da estrutura real, não apenas de uma classificação geral.
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Ligações químicas no cotidiano
Sais dissolvidos produzem íons móveis e permitem condução em soluções.
Cobre e alumínio combinam boa condução com possibilidade de formar fios.
Estruturas iônicas ou covalentes explicam dureza, resistência térmica e fragilidade.
Moléculas com região polar e apolar ajudam a dispersar gordura em água.
Questões contextualizadas costumam fornecer uma propriedade e pedir a estrutura responsável. Procure pistas como mobilidade de cargas, presença de íons, polaridade, ponto de fusão e deformação do material.
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Método seguro e erros frequentes
Identifique os elementos.
Veja o comportamento dos elétrons.
Use Lewis e geometria.
Explique a propriedade.
Chamar composto iônico de molécula; confundir ligação de hidrogênio com ligação covalente; decidir a polaridade sem observar a geometria; afirmar que todo composto covalente possui baixo ponto de fusão; ou dizer que o sólido iônico conduz porque “tem cargas”, esquecendo que elas estão presas.
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Compare as três ligações
Classifique os elementos.
Veja o que ocorre com e⁻.
Considere forma e partículas.
Explique as propriedades.
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Agora é sua vez
Escolha uma alternativa e confira a explicação.