LIGAÇÃO QUÍMICA

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LIGAÇÃO QUÍMICA
LIGAÇÃO QUÍMICA
As ligações químicas são as interações que ocorrem entre átomos para se tornarem uma molécula ou um composto iônico. Existem três tipos de ligações: covalentes, metálicas e iônicas. Os átomos buscam, ao realizar uma ligação química, estabilizar-se eletronicamente. Esse processo é explicado pela teoria do octeto.
Ligações química e a regra do octeto
A busca por estabilidade eletrônica, que justifica a realização de ligações químicas entre os átomos, é explicada pela teoria do octeto. Proposta por Lewis, essa teoria afirma que a interação atômica acontece para que cada elemento adquira a estabilidade de um gás nobre, ou seja, oito elétrons na camada de valência, ou dois no caso do átomo de hidrogênio.
Para isso, o elemento doa, recebe ou compartilha elétrons da sua camada mais externa (valência), realizando, portanto, ligações químicas de caráter iônico, covalente ou metálico. Os gases nobres são os únicos átomos que já possuem oito elétrons na sua camada mais externa e é por isso que pouco reagem com outros elementos.
LIGAÇÃO QUÍMICA
Por exemplo, o oxigênio é bivalente, porque ele possui seis elétrons na sua camada de valência. Por isso, ele precisa receber mais dois elétrons para ficar com configuração do gás nobre neônio (Ne), isto é, com oito elétrons na camada de valência, que nesse caso é a camada L. No caso do gás oxigênio e da água mencionados, temos o seguinte:
LIGAÇÃO QUÍMICA
Observe que, no primeiro caso (gás oxigênio - O2), cada átomo de oxigênio compartilha dois elétrons, sendo que ambos ficam com oito elétrons na camada de valência. Isso significa que é realizada uma ligação dupla (duas ligações ao mesmo tempo entre dois átomos).
Já no caso da água, cada um dos dois átomos de hidrogênio compartilha um elétron com o átomo central de oxigênio e todos ficam estáveis (o oxigênio fica com oito elétrons na camada de valência e cada hidrogênio fica com dois elétrons). Aqui também são realizadas duas ligações simples.
LIGAÇÃO METÁLICA
A ligação metálica ocorre entre metais, isto é, átomos que possuem tendência a doar elétrons.
Num sólido, os átomos estão dispostos de maneira variada, mas sempre próximos uns aos outros, compondo um retículo cristalino. Enquanto certos corpos apresentam os elétrons bem presos aos átomos, em outros, algumas dessas partículas permanecem com certa liberdade de se movimentarem no cristal. É o que diferencia, em termos de condutibilidade elétrica, os corpos condutores dos isolantes. Nos corpos condutores, muitos dos elétrons se movimentam livremente no cristal, de forma desordenada, isto é, em todas as direções. E, justamente por ser caótico, esse movimento não resulta em qualquer deslocamento de carga de um lado a outro do cristal.
Aquecendo-se a ponta de uma barra de metal, coloca-se em agitação os átomos que a formam e os que lhe estão próximos. Os elétrons aumentam suas oscilações e a energia se propaga aos átomos mais internos. Neste tipo de cristal os elétrons livres servem de meio de propagação do calor, chocam-se com os átomos mais velozes, aceleram-se e vão aumentar a oscilação dos mais lentos. 
A possibilidade de melhor condutividade térmica, portanto, depende da presença de elétrons livres no cristal. Estudando-se o fenômeno da condutibilidade elétrica, nota-se que, quando é aplicada uma diferença de potencial, por meio de uma fonte elétrica às paredes de um cristal metálico, os elétrons livres adquirem um movimento ordenado: passam a mover-se do polo negativo para o polo positivo, formando um fluxo eletrônico orientado na superfície do metal, pois como se trabalha com cargas de mesmo sinal, estas procuram a maior distância possível entre elas. Quanto mais elétrons livres no condutor, melhor a condução se dá.
LIGAÇÃO METÁLICA
Os átomos de um metal têm grande tendência a perder elétrons da última camada e transformar-se em cátions. Esses elétrons, entretanto, são simultaneamente atraídos por outros íons, que então o perdem novamente e assim por diante. Por isso, apesar de predominarem íons positivos e elétrons livres, diz-se que os átomos de um metal são eletricamente neutros.
Os átomos mantêm-se no interior da rede não só por implicações geométricas, mas também por apresentarem um tipo peculiar de ligação química, denominada ligação metálica. A disposição resultante é a de uma malha formada por íons positivos e uma nuvem eletrônica.
Teoria da nuvem eletrônica
Segundo essa teoria, alguns átomos do metal "perdem" elétrons de suas últimas camadas; esses elétrons ficam "passeando" entre os átomos dos metais e funcionam como uma "cola" que os mantém unidos. Existe uma força de atração entre os elétrons livres que se movimentam pelo metal e os cátions fixos.
LIGAÇÃO METÁLICA
LIGAÇÃO IÔNICA
O lítio tem um elétron em sua camada de valência, cuja energia de ionização é baixa. O flúor possui 7 elétrons em sua camada de valência. Quando um elétron se move do lítio para o flúor, cada íon adquire a configuração de gás nobre. A energia de ligação proveniente da atração eletrostática entre os dois íons de cargas opostas se torne estável.
Ligações iônicas são um tipo de ligação química baseada na atração eletrostática entre dois íons carregados com cargas opostas. Na formação da ligação iônica, um metal tem uma grande tendência a perder elétron(s), formando um íon positivo ou cátion. Isso ocorre devido à baixa energia de ionização de um metal, isto é, é necessária pouca energia para remover um elétron de um metal.
Simultaneamente, o átomo de um ametal (não-metal) possui uma grande tendência a ganhar elétron(s), formando um íon de carga negativa ou ânion. Isso ocorre devido à sua grande afinidade eletrônica (tendência a ganhar elétrons). Sendo assim, os dois íons formados, cátion e ânion, se atraem devido a forças eletrostáticas e formam a ligação iônica.
LIGAÇÃO IÔNICA
Se estes processos estão interligados, ou seja, o(s) elétron(s) perdido(s) pelo metal é(são) ganho(s) pelo ametal, então, seria "como se fosse" que, na ligação iônica, houvesse a formação de íons devido à "transferência" de elétrons do metal para o ametal. Esta analogia simplista destaca que a ligação iônica é a única em que ocorre a transferência de elétrons. A regra do octeto pode ser utilizada para explicar de forma simples o que ocorre na ligação iônica. Exemplo: Antes da formação da ligação iônica entre um átomo de sódio e cloro, as camadas eletrônicas se encontram da seguinte forma:
11Na - K = 2; L = 8; M = 1
17Cl - K = 2; L = 8; M = 7
O sódio possui 1 elétron na última camada (camada M). Bastaria perder este elétron para que ele fique "estável" com 8 elétrons na 2ª camada (camada L). O cloro possui 7 elétrons na sua última camada (camada M). É bem mais fácil ele receber 1 elétron e ficar estável do que perder 7 elétrons para ficar estável, sendo isto o que acontece.
O resultado final da força de atração entre cátions e ânions é a formação de uma substância sólida, em condições ambientes (25 °C, 1 atm). Em nível microscópico, a atração entre os íons acaba produzindo aglomerados com formas geométricas bem definidas, denominadas retículos cristalinos. No retículo cristalino cada cátion atrai simultaneamente vários ânions e vice-versa.
LIGAÇÃO IÔNICA
LIGAÇÃO COVALENTE
Ligação covalente ou molecular é aquela onde os átomos possuem a tendência de compartilhar os elétrons de sua camada de valência, ou seja, de sua camada mais instável. Neste tipo de ligação não há a formação de íons, pois as estruturas formadas são eletronicamente neutras. Na molécula da água, o átomo de oxigênio (O) necessita de dois elétrons para ficar estável e o átomo de hidrogênio (H) irá compartilhar seu elétron com o oxigênio. Sendo assim o oxigênio ainda necessita de um elétron para se estabilizar, então é preciso de mais um hidrogênio e esse hidrogênio compartilha seu elétron com o oxigênio, estabilizando-o.
Assim que os dois átomos se aproximam, o elétron de cada átomo começa a sentir a atração de ambos os núcleos. Isto provoca um deslocamento da densidadeeletrônica em torno de cada átomo para a região entre os dois átomos. Portanto assim que a distância entre os dois núcleos diminui, ocorre um aumento na probabilidade de encontrarmos ambos elétrons nas proximidades de ambos os núcleos. De fato, quando a molécula é formada, cada um dos átomos de hidrogênio na molécula de H2 realiza o compartilhamento dos dois elétrons. 
Ligações covalentes coordenadas
Este tipo de ligação ocorre quando os átomos envolvidos já atingiram a estabilidade com os oito ou dois elétrons na camada de valência. Sendo assim eles compartilham seus elétrons disponíveis, como se fosse um empréstimo para satisfazer a necessidade de oito elétrons do elemento com o qual está se ligando.
LIGAÇÃO COVALENTE
LIGAÇÃO COVALENTE COORDENADA
POLARIDADE DE MOLÉCULAS
A polaridade de uma ligação e de uma molécula está relacionada à distribuição dos elétrons ao redor dos átomos. Se essa distribuição for simétrica, a molécula será APOLAR, mas se for assimétrica, sendo que uma das partes da molécula possui maior densidade eletrônica, então se trata de uma molécula POLAR.
A polaridade das moléculas pode ser visualizada quando a sua substância constituinte é submetida a um campo elétrico externo. Se as moléculas se orientarem na presença desse campo, ou seja, se uma parte for atraída pelo polo positivo e a outra parte da molécula for atraída pelo polo negativo, então, elas são polares. Do contrário, se elas não se orientarem, elas são apolares.
Por exemplo, quando atritamos bastante um bastão de vidro com uma flanela, ele fica carregado positivamente. Se o aproximarmos de um filete de água que cai de uma torneira, veremos que a água não continuará caindo na trajetória retilínea na vertical, mas ela será atraída pelo bastão, sofrendo um desvio. Isso mostra que a água é polar. Mas se fizermos essa mesma experiência com um filete de óleo, ele não sofrerá desvio na sua trajetória, mostrando que suas moléculas são apolares.
EXPERIMENTO DE POLARIDADE
POLARIDADE DE MOLÉCULAS
Ao analisar as estruturas das moléculas, pode-se determinar se elas são polares ou não, levando em consideração dois fatores importantes: a diferença de eletronegatividade entre os átomos e a geometria da molécula.
 ELETRONEGATIVIDADE DOS ÁTOMOS:
Se a molécula for formada por ligações entre átomos dos mesmos elementos químicos, isto é, se forem substâncias simples, tais como O2, H2, N2, Cℓ2, P4, S8, etc., elas serão apolares, porque não há diferença de eletronegatividade entre os seus átomos.
Se a molécula for diatômica e formada por elementos de eletronegatividades diferentes, então, a molécula será polar. Exemplos: HCℓ, HF, HBr e HI.
GEOMETRIA DA MOLÉCULA:
ESCALA E VALORES DE ELETRONEGATIVIDADE.
POLARIDADE DE MOLÉCULAS
RELAÇÃO ENTRE A DIFERENÇA DE ELETRONEGATIVIDADE E O TIPO SE LIGAÇÃO QUE OCORRE ENTRE OS ÁTOMOS.
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