Ligação química

1. Ligação química Ligações intermoleculares Miguel Neta, novembro de 2018 [Imagem: wikipedia.org]

2. Ligação química - Ligações intermoleculares

3. Eletronegatividade • Eletronegatividade é a capacidade que um átomo de um elemento químico tem para atrair para si os eletrões envolvidos numa ligação química de que faça parte. • Esta propriedade está relacionada com a energia de ionização do elemento químico. • Um elemento com baixa energia de ionização tem baixa eletronegatividade. • Se é fácil retirar um eletrão a um átomo a sua capacidade de atrair eletrões é baixa. • Um elemento com alta energia de ionização apresenta um alto valor de eletronegatividade. • Se é difícil retirar um eletrão a um átomo a sua capacidade de atrair eletrões é alta. Ligação química - Ligações intermoleculares

4. Eletronegatividade A escala de eletronegatividade mais usada foi desenvolvida por Pauling. Aumenta ao longo de um período da Tabela Periódica. Diminui ao longo de um grupo. Linus Carl Pauling (1901-1994). [Imagem: www.findagrave.com] Ligação química - Ligações intermoleculares [Imagem: www.chromacademy.com]

5. Polaridade de uma ligação química • A diferença entre o valor de eletronegatividade de dois átomos ligados entre si define a distribuição de carga elétrica e, por isso, a polaridade da ligação. • Modos de visualização da diferença de distribuição eletrónica • Isocontornos eletrónicos • Cada linha representa a • mesma densidade eletrónica. • Mapa de potencial eletrostático • Mapa 3D com representação das zonas de maior e menor densidade eletrónica. Maior abundância de eletrões [] Menor abundância de eletrões [] [Imagem: en.wikipedia.org] Ligação química - Ligações intermoleculares

6. Polaridade de uma ligação química • Entre dois átomos do mesmo elemento químico • Diferença de eletronegatividade nula (nenhum deles apresenta maior capacidade de atrair para si a nuvem eletrónica global dos dois átomos). • ⇓ • A distribuição da carga elétrica é simétrica. • ⇓ • Ligação covalente apolar. • Exemplos: H2, O2, Cl2. [Imagem: chemwiki.ucdavis.edu] Ligação química - Ligações intermoleculares

7. Polaridade de uma ligação química • Entre dois átomos de elementos químicos diferentes • Há uma diferença de eletronegatividade. • ⇓ • O átomo mais eletronegativo irá deslocar a nuvem eletrónica para si. • ⇓ • Irá ser criada uma distribuição de carga elétrica assimétrica, com maior densidade de carga negativa junto do átomo mais eletronegativo. • (ocorrendo no outro átomo o fenómeno contrário). • ⇓ • Ligação covalente polar. • Exemplos: HF, NH3, H2O. δ+ δ- ou [Imagem: chemwiki.ucdavis.edu] Ligação química - Ligações intermoleculares

8. Polaridade de uma ligação química Entre dois átomos de elementos químicos diferentes Uma maior diferença de eletronegatividade entre átomos implica maior polaridade da ligação. Se a diferença entre as eletronegatividades for superior a 1,7 a ligação passa a ser de carácter iónico, e não covalente. [Imagem: chemwiki.ucdavis.edu] Ligação química - Ligações intermoleculares

9. Ligações intermoleculares • Acontecem entre moléculas e são devidas a forças eletrostáticas. • Explicam porque é que estruturas moleculares se mantém, ou não, junto de outras. • A partilha de eletrões é insignificante. • Este tipo de forças são mais fracas que as entre átomos (metálica, covalente e iónica). • Há dois tipos de ligações intermoleculares: • Forças de van der Waals; • Ligação de hidrogénio. [Ligações intramoleculares = dentro da molécula, nas ligações covalentes] Ligação química - Ligações intermoleculares

10. Ligações intermoleculares • Forças de van der Waals • Acontecem entre: • Moléculas polares • (dipolo-dipolo); • Moléculas polares e moléculas apolares • (dipolo-dipolo induzido); • Moléculas apolares e moléculas apolares (ou Forças de London) • (dipolo instantâneo-dipolo induzido). Força da ligação [Imagens: eng.thesaurus.rusnano.com] Ligação química - Ligações intermoleculares

11. Ligações intermoleculares • Ligação de hidrogénio • Acontecem em moléculas que tenham na sua constituição grupos: • -O-H • -N-H • -F-H • São mais fortes do que as forças de van der Walls. Ligações de Hidrogénio [Imagem: www.kentchemistry.com] Ligação química - Ligações intermoleculares

12. Força da ligação Ligação química - Ligações intermoleculares

13. Miscibilidade • A miscibilidade é a capacidade de dois líquidos, ou soluções, se misturarem ou não. • Líquidos miscíveis – líquidos que se misturam. • Líquidos imiscíveis – líquidos que não se misturam. • Esta propriedade está muito dependente das forças de ligação intermoleculares que ocorrem entre as moléculas dos dois líquidos em causa. • A água é miscível com substâncias que possuam moléculas polares ou que fomentem ligações de hidrogénio. Ligação química - Ligações intermoleculares [Imagem: www.colegioweb.com.br]

14. Miscibilidade É possível prever a miscibilidade ou não entre duas substâncias a partir da sua maior, menor, ou inexistente polaridade. A geometria de uma molécula é importante para a polaridade final da estrutura. Acetona Xileno Etanol Hexano Água (apolar) (polar) (polar) (polar) (apolar) Ligação química - Ligações intermoleculares

15. Miscibilidade M – miscível I - imiscível Ligação química - Ligações intermoleculares

16. Ligação química - Ligações intermoleculares

17. Bibliografia • J. Paiva, A. J. Ferreira, C. Fiolhais, “Novo 10Q”, Texto Editores, Lisboa, 2015. Ligação química - Ligações intermoleculares