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LIGAÇÕES QUÍMICAS

 
Os elementos químicos na natureza são encontrados ligados, portanto, a ligação química traz para os elementos maior estabilidade. Na natureza os gases nobres são encontrados livres, formando moléculas nono atômicas, estáveis. Os outros elementos através da ligação buscam imitar os gases nobres, e portanto, adquirir sua estabilidade.
 
Acredita-se que os gases nobres sejam estáveis por apresentarem 2 ou 8 elétrons na camada de valência. Quando falamos em imitar os gases nobres significa adquirir essa configuração eletrônica. Esse desejo de ficar com 2 ou 8 elétrons na camada de valência denomina-se Teoria do octeto.
 
Os Metais e ametais possuem eletro negatividades (tendência em receber elétrons) diferentes. Os metais possuem uma tendência em doar elétrons (alta eletro positividade / baixa eletro negatividade), doando seus elétrons das camadas mais externas formam os cátions (íons positivos). Já os ametais possuem uma tendência em receber elétrons (alta eletro negatividade), quando eles recebem elétrons formam os ânions (íons negativos).
 
As ligações químicas podem ser covalentes, iónicas ou metálicas.


LIGAÇÕES COVALENTES

Podem ser simples, duplas ou triplas.

A ligação covalente ocorre entre elementos que possuem uma alta eletro negatividade, ou seja, ametal + ametal ou hidrogênio + ametal ou hidrogênio com hidrogênio. Como ambos os elementos querem receber elétrons, o segredo da ligação covalente é o compartilhamento dos elétrons.

Nas moléculas os átomos estão ligados por ligações covalentes, e quando dois átomos de hidrogênio se aproximam, surgem reações elétricas entre eles:

  • Forças repulsivas (afastam) - entre os elétrons e os núcleos dos átomos.
  • Forças atrativas (atraem) - entre o elétron de cada átomo e os seus núcleos.

As ligações ocorrem quando as forças atrativas e repulsivas se compensam. Os dois átomos adquirem uma estabilidade máxima, formando-se assim uma sobreposição parcial das nuvens eletrônicas dos dois átomos. A zona onde há mais probabilidade de encontrar elétrons é entre os dois núcleos.

As ligações covalentes são feitas pela partilha de elétrons. 

1 - Ligação Covalente Simples: na molécula de hidrogênio, apenas são compartilhados dois elétrons, sendo uma ligação covalente simples, que se representa com um traço ente os símbolos químicos. H - H

2 - Ligação Covalente Dupla: numa ligação covalente dupla, os núcleos dos átomos compartilham mais do que dois elétrons. Ex. Molécula de Oxigênio (Z=8); Distribuição eletrônica = 2-6.

Como o átomo de oxigênio tem seis elétrons de valência, vai compartilhar dois elétrons com o outro átomo. Cada átomo de oxigênio passa a ficar com oito elétrons de valência, adquirindo a configuração eletrônica de um gás nobre (muito estável). 

3 - Ligação Covalente Tripla: nesta ligação, são compartilhados três pares de elétrons. O átomo de azoto passa a ter oito elétrons de valência, configuração semelhante à de um gás nobre. Ex. Molécula de Azoto (7N) Z= 7; Distribuição Eletrônica 2-5.

Como o átomo tem 5 elétrons de valência, vai compartilhar três elétrons com o outro átomo de azoto.

4 - Ligação Covalente Simples Apolar: A ligação covalente é entre átomos iguais. A nuvem eletrônica está igualmente distribuída pelos núcleos dos átomos. Estando a nuvem igualmente ligada, não se formam pólos e a ligação é covalente simples apolar. Ex. Molécula de Hidrogênio (H2): H - H

5 - Ligação Covalente Simples Polar: A ligação covalente é entre átomos diferentes. A nuvem está mais deslocada para o núcleo do átomo de flúor porque este atrai mais para si os elétrons compartilhados, formando-se assim pólos. Ex. Fluoreto de Hidrogênio (HF): H - F

Substâncias Covalentes são substâncias sólidas, constituídas por átomos unidos por ligações covalentes, formando estruturas "gigantes". O diamante e a grafite são variedades de carbono puro e dizem-se formas alotrópicas do carbono.


LIGAÇÃO IÔNICA

As substâncias iónicas, são estruturadas por íons que se dispõem formando redes cristalinas iónicas de íons positivos e negativos. As substâncias iônicas formam-se entre átomos de um elemento com grande tendência para perder elétrons. Ex. Cloreto de Sódio (NaCl).

A ligação iônica é aquela em que há uma grande diferença de eletronegatividade entre os elementos, um com muita vontade de doar elétrons (metais) e o outro com muita vontade de receber (ametais), gerando íons de cargas opostas que se atraem, por isso, ligação iônica. A ligação iônica pode ocorrer entre metal + ametal ou metal + hidrogênio.

A estrutura de um cristal iônico depende dos íons que o constituem. Na rede cristalina do cloreto de sódio, cada íon sódio está rodeado por seis íons cloreto e cada íon cloreto rodeado por seis íons sódio.

Outras Substancias Iônicas: Sulfato de Sódio, Nitrato de Prata.


LIGAÇÃO METÁLICA

Os átomos de um metal são iguais e estão próximos uns dos outros, os elétrons livres têm grande mobilidade e são atraídos pelos núcleos dos átomos mais próximos, podendo assim "vaguear" no metal. Esta "massa" de elétrons, quando atraída pelos íons positivos, cria forças de ligação (ligação metálica). Este modelo de ligação metálica é conhecido com modelo do "mar de elétrons" ou do "gás de eletrônico".

Em suma, você teria cátions + elétrons semi-livres (pois conseguem se movimentar dentro da estrutura, mas não saem dela) daí a alta condutividade de corrente elétrica dos metais. No momento da ligação metálica ocorre a formação desses cátions que agrupam-se em um arranjo cristalino, envolvido num mar de elétrons semi-livres.