Ciências Físico-Químicas: Ligação química

As ligações entre os átomos nas moléculas

A nuvem eletrónica das moléculas

Se fosse possível fotografar os eletrões de uma molécula muitas vezes seguidas, obter-se-ia uma nuvem, mais densa nas zonas próximas dos núcleos, onde é mais provável encontrar os eletrões.

Comprimento de ligação --> distância média entre os núcleos de 2 átomos ligados.

MOLÉCULAS DIATÓMICAS:

O tamanho das moléculas depende do tamanho dos átomos que as constituem. Quanto maiores são os átomos, maiores são as moléculas.

Nas moléculas formadas por dois átomos diferentes, a densidade da nuvem eletrónica é maior perto de um dos átomos. Podem identificar-se então dois pólos nestas moléculas:

o pólo negativo (excesso de carga negativa);
o pólo positivo (excesso de carga positiva).

Diz-se que as moléculas são polares.

Nas moléculas formadas por dois átomos iguais, a densidade da nuvem eletrónica é igual junto de cada um dos átomos. Por isso, não há polos. Diz-se que as moléculas são apolares.

MOLÉCULAS POLIATÓMICAS:

As moléculas poliatómicas formadas por átomos todos iguais são apolares.
As moléculas poliatómicas formadas por átomos diferentes podem ser apolares ou polares.

Geometria molecular

A forma das moléculas depende da distribuição dos seus átomos no espaço.

MOLÉCULAS DIATÓMICAS:

Todas têm geometria linear.

MOLÉCULAS TRIATÓMICAS:
A geometria pode ser:

linear

angular

MOLÉCULAS TETRATÓMICAS:
A geometria pode ser:

triangular plana

piramidal

MOLÉCULAS PENTATÓMICAS:

A geometria é tetraédrica.

A ligação covalente

Ligação entre os átomos das moléculas que consiste na compartilha de eletrões --> ligação covalente

A ligação covalente pode ser:

simples --> compartilha de um par de eletrões;
dupla --> compartilha de dois pares de eletrões;
tripla --> compartilha de três pares de eletrões.

As ligações covalentes podem representar-se:

- pela notação de Lewis --> onde se apresenta o elemento químico rodeado pelos seus eletrões de valência, representados por pontos ou cruzes:

- pela fórmula de estrutura --> onde cada par de eletrões é representado por um traço:

Ligações covalente, iónica e metálica

Sempre que se ligam dois átomos do mesmo elemento com tendência para captar eletrões, há compartilha de eletrões --> ligação covalente;

Quando se ligam dois átomos de elementos diferentes (com tendência para captar eletrões), há compartilha de eletrões --> ligação covalente;

Quando se ligam átomos de elementos diferentes, um com tendência para captar e outro com tendência a perder eletrões, não há compartilha de eletrões.

Neste último caso, os átomos do elemento com tendência para perder eletrões transformam-se em iões positivos. Os átomos do elemento com tendência a captar eletrões transformam-se em iões negativos.

iões positivos + iões negativos --> atraem-se mutuamente

força atrativa entre iões positivos e iões negativos --> ligação iónica

Quando se ligam átomos de elementos não metálicos a ligação é covalente, formando-se moléculas.

Quando átomos de elementos metálicos estão em presença de átomos de elementos não metálicos transformam-se, respetivamente, em iões positivos e negativos --> ligação iónica.

Sempre que átomos de elementos metálicos se ligam surge uma ligação de consiste na força atrativa entre eletrões livres e iões positivos vizinhos --> ligação metálica.