Ligação Química

1. Ligação Química CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA CELSO SUCKOW DA FONSECA – CEFET/RJ Profs. Antonio Guerra/ Aline Monteiro Departamento de Disciplinas Básicas e Gerais - DEPBG

2. Localização naTabela Periódica Grupo e Período Tipo de Ligação Número de Ligações Conceito de Ligação Química • Como ocorre? Através das forças de atração eletrostáticas entre os átomos! • O que determina a forma? A estrutura eletrônica dos átomos! Participam apenas os elétrons de valência • Definição É a interação entre dois ou mais átomos,unidospela redução daenergia potencialdos seus elétrons!

3. Grupo: 1 2 13 14 15 16 17 18 Lewis: e¯ val.: 1 2 3 4 5 6 7 8 Ex: Li Ca Al C P O Cl Xe Regra do Octeto X X X X X X X X Atkins, P. e Jones, L., Princípios de Química. Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente. Trad. Ignez Caracelli, et. al. Porto Alegre: Bookman, 2001. 914p. Estruturas de Lewis

4. Metal Não-Metal Iônica Eletropositivo + Eletronegativo Eletronegativo + Eletronegativo Covalente Metálica Eletropositivo + Eletropositivo Tipos de Ligação • Modelos: • Repulsão dos Pares de Elétrons da Camada de Valência (RPECV) • Teoria da Ligação de Valência (TLV) • Teoria do Orbital Molecular (TOM) • Outros Modelos: • Teoria das Bandas • Condutores • Interações Intermoleculares

5. Perde 1e¯ 3Li: 1s22s1  Li+: 1s2  [He] LiF Ganha 1e¯ 9F: 1s22s22p5F¯: 1s22s22p6 [Ne] Atkins, P. e Jones, L., Princípios de Química. Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente. Trad. Ignez Caracelli, et. al. Porto Alegre: Bookman, 2001. 914p. Ligação Iônica

6. NaCl CsCl Kotz, J.C. e Treichel, P., Chemistry and Chemical Reactivity, 4ed. New York: Saunders College Publishing, 1999. 1129p. Atkins, P. e Jones, L., Princípios de Química. Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente. Trad. Ignez Caracelli, et. al. Porto Alegre: Bookman, 2001. 914p. Sólidos Iônicos • Estrutura Cristalina

7. Atkins, P. e Jones, L., Princípios de Química. Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente. Trad. Ignez Caracelli, et. al. Porto Alegre: Bookman, 2001. 914p. Kotz, J.C. e Treichel, P., Chemistry and Chemical Reactivity, 4ed. New York: Saunders College Publishing, 1999. 1129p. Ligação Covalente

8. CO2 H2O ≠0 =0 Linear Angular ≠0 NH3 BF3 =0 Piramidal Trigonal plana CH4 =0 XeF4 =0 Tetraédrica Quadrado plana Propriedades da Ligação Covalente • Momento de Dipolo Elétrico () Atkins, P. e Jones, L., Princípios de Química. Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente. Trad. Ignez Caracelli, et. al. Porto Alegre: Bookman, 2001. 914p.

9. Exceções à Regra do Octeto • Átomos que podem acomodar mais do que oito elétrons na camada de valência • Sofrem a chamada expansão da camada de valência • Elementos a partir do 3o período PCl5 – P: [Ne] 3s2 3p6 3d2 (10 elétrons na ligação) • Átomos com menos de quatro elétrons na camada de valência BF3 – B: [He] 2s2 2p1 (6 elétrons na ligação) • Átomos com número ímpar de elétrons na camada de valência NO – N: [He] 2s2 2p3(7 elétrons na ligação) • Limitações • Geometria molecular • Cor dos compostos • Comportamento magnético

10. Ligação Metálica • Teoria das Bandas • Banda de energia • Banda de valência • Banda de condução 11Na: [Ne] 3s1 Brown, T.L., LeMay, H.E. e Bursten, B.E., Química – Ciência Central, Trad. Horácio Macedo,7ed. Rio de Janeiro: LTC, 1999. 702p.

11. Tipo n Tipo p Junção p-n Diodo Russel, J.B., Química Geral. Trad. Divo L. Sanioto et. al. São Paulo: McGraw-Hill do Brasil, 1981. 897p. Atkins, P. e Jones, L., Princípios de Química. Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente. Trad. Ignez Caracelli, et. al. Porto Alegre: Bookman, 2001. 914p. Condutores Metálicos • Isolante Não conduz eletricidade (vidro, diamante, borracha) • Condutor Conduz eletricidade a temperatura ambiente (cobre, grafite, sódio) • Supercondutor Apresenta resistência zero à corrente elétrica (cobre, grafite, sódio) • Semicondutor Apresenta baixa conduividade elétrica a temperatura ambiente, que aumenta com o aumento da temperatura (silício, germânio)

12. Como funciona um semicondutor? • Na junção, elétrons livres do material tipo-N preenchem buracos do material tipo-P. Isto cria uma camada isolante no meio do diodo, chamada de zona vazia. • Quando o terminal negativo do circuito é preso à camada tipo-N e o terminal positivo é preso à camada tipo-P, elétrons e buracos começam a se mover e a zona vazia desaparece • Se tentar mover a corrente no sentido oposto, nenhuma corrente fluirá!!

13. (431 kJmol-1) (16 kJmol-1) Brown, T.L., LeMay, H.E. e Bursten, B.E., Química – Ciência Central, Trad. Horácio Macedo,7ed. Rio de Janeiro: LTC, 1999. 702p. Forças Intermoleculares • Interação Dipolo-Dipolo (moléculas polares neutras) • Força = ~1% covalente • Força diminui com 1/d3 • As cargas do dipolo são parciais • A energia provoca um desalinhamento das moléculas

14. Brown, T.L., LeMay, H.E. e Bursten, B.E., Química – Ciência Central, Trad. Horácio Macedo,7ed. Rio de Janeiro: LTC, 1999. 702p. Forças Intermoleculares • Interação Íon-Dipolo (íon x molecula polar neutra)

15. Dipolo Induzido Dipolo Instantâneo Brown, T.L., LeMay, H.E. e Bursten, B.E., Química – Ciência Central, Trad. Horácio Macedo,7ed. Rio de Janeiro: LTC, 1999. 702p. Polarizabilidade Forma da molécula Forças Intermoleculares • Forças de Dispersão de London (moléculas apolares)

16. Brown, T.L., LeMay, H.E. e Bursten, B.E., Química – Ciência Central, Trad. Horácio Macedo,7ed. Rio de Janeiro: LTC, 1999. 702p. Forças Intermoleculares • Ligação de Hidrogênio (moléculas polares com H−F, H−O e H−N)

17. Brown, T.L., LeMay, H.E. e Bursten, B.E., Química – Ciência Central, Trad. Horácio Macedo,7ed. Rio de Janeiro: LTC, 1999. 702p. Forças Intermoleculares • Identificando o tipo de ligação