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Ligação Química

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Ligações Químicas

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As primeiras substâncias que tomamos conhecimento na nossa existência são a água que bebemos, o sal, o oxigênio que respiramos, o gás carbônico por causa da poluição que é sempre um assunto recorrente. Aparentemente também estas são as primeiras substâncias das quais aprendemos as fórmulas.

Sabemos também que os compostos químicos estão presentes em nossa vida cotidiana, inclusive nos alimentos, não é?

Agora veja o vídeo abaixo, em que se explica a teoria científica do Big Bang e como o nosso universo surgiu, até o aparecimento e evolução da vida no planeta Terra.

 

Do Big Bang até a Evolução da Vida na Terra

 

Qual foi o fato mais importante que vc gostaria de ressaltar deste vídeo?

Vc entendeu como se formou o universo? Então explique com suas palavras para um colega.

Assim, em essência é impossível pensar o mundo sem a química, certo?

Sabemos que são 117 os elementos químicos, e sabemos também que hoje existem aproximadamente1,5 milhão de substâncias químicas diferentes, naturais e artificiais, e que a cada ano alguns milhares de novos compostos são produzidos em laboratório. Uma questão fundamental é saber como representar estas substâncias e como entender a maneira como os átomos se unem para originar as diversas substâncias. Ou seja precisamos conhecer as características dos elementos  e como os átomos se ligam entre si e porque alguns  se ligam mais facilmente e outros nunca se ligam.

Vc sabe que os gases nobres, exatamente aqueles que tem a última camada  de elétrons completa, isto é com 8 elétrons (e no caso do Hélio 2 elétrons na última camada), não se ligam a qualquer outro elemento químico e são formados por átomos isolados. Isto significa que os gases nobres são os átomos mais estáveis.

A maioria dos elementos químicos não se apresentam isoladamente na natureza, isto é, não conseguimos encontrar na natureza um elemento isoladamente. Por exemplo, o gás oxigênio ou o gás nitrogênio não existem na forma O ou N, mas sim na forma O e N2Vc sabe explicar por que isto acontece? ? 

A primeira situação seria entender por que dois ou mais átomos se ligam, formando uma substância simples ou composta. Como, na natureza, os únicos átomos que podem ser encontrados no estado isolado (moléculas monoatômicas) são os gases nobres, logo se pensou que os demais átomos se ligariam entre si tentando alcançar a configuração eletrônica do gás nobre mais próximo deles na tabela periódica. Todos os gases nobres, com exceção do He, possuem 8 elétrons.

Em 1868, Kekulé e Couper, propuseram a utilização do termo valência para explicar o poder de combinação de um átomo com outros. A valência de um dado elemento é que determina as fórmulas possíveis ou não de compostos formados por ele.

Agora veja a animação abaixo para aprender um pouco mais a respeito  de Ligações Químicas e Diversidade das Substâncias.

E tentando responder aquela pergunta  os cientístas Lewis (americano) e Kossel (alemão), em  1916, pensando desta maneira sobre a ligação entre os átomos propuzeram a Teoria do Octeto. Baseado nessa idéia, a valência de um átomo passou a ser vista como a quantidade de elétrons que um átomo deveria receber, perder ou compartilhar para tornar sua última camada (camada de valência) igual a do gás nobre de número atômico mais próximo.

Os átomos ligam-se uns aos outros, formando as moléculas e os diferentes compostos químicos.  

Molécula é um conjunto de átomos unidos. Este conjunto possui propriedades diferentes dos átomos isolados que o compõem. Por exemplo: 

  • o ferro é um metal magnético, de cor cinza, duro;
  • o oxigênio é um gás de cor azulada;
  • a ferrugem (combinação do ferro e do oxigênio) é um pó, de cor castanho-avermelhada.

REGRAS DO OCTETO: quando dois átomos se encontram, suas últimas camadas eletrônicas são as que se "tocam". É através delas que os átomos se ligarão. Analisando os átomos conhecidos, de modo geral pode-se estabelecer algumas regras pelas quais estes átomos se ligam.

  1.   Quando um átomo tiver exatamente 8 elétrons nesta última camada eletrônica, há uma "estabilidade" e ele não se liga a outros átomos. Não podemos formar compostos químicos com estes elementos, os gases nobres;
  2. Quando um átomo possui menos de 8 elétrons em sua última camada ele deverá "associar-se" a outros átomos para completar ou eliminar esta camada incompleta.
  3. Com 1, 2 ou 3 elétrons ele procura doar estes elétrons;
  4. Com 5, 6 ou 7 ele procura receber para completar a última camada até 8;
  5. Com 4 elétrons tanto faz: pode doar 4 ou ganhar outros 4, dependendo do elemento químico em questão.

Assim, as ligações químicas podem ser classificadas em três categorias:

 - Ligação Iônica - veja a animação abaixo paraa entender como acontece uma ligação iônica.

 VER http://research.ccead.puc-rio.br/sites/reas/wp-content/uploads/sites/15/2017/10/guiaDidatico_lig_ionicas.pdf

Este é um gif animado de como acontece a ligação iònica: 

 
ESSE NAO FUNCIONA Fonte: http://cosm.georgiasouthern.edu/chemistry/general/molecule/polar.htm

 

 

 - Ligação Covalente (normal e dativa) - veja a animação abaixo e veja como acontece uma ligação covalente.

 

 

Este é um gif animado de como acontece a ligação covalente:

ESSE NAO FUNCIONA  Fonte: http://cosm.georgiasouthern.edu/chemistry/general/molecule/polar.htm

 

- Ligação Metálica - veja o vídeo abaixo para ver como se explica este tipo de ligação química:

 

RESUMINDO na ligação IÔNICA:

Ao perder elétrons, o átomo fica positivo devido ao desequilíbrio entre prótons (+) e os elétrons (-) remanecentes.

Ao ganhar elétrons o átomo fica negativo pois terá mais elétrons que prótons.

O átomo adquire tantas cargas elétricas quanto forem os elétrons transferidos. Veja o exemplo com o sódio (número atômico 11) e com o cloro (número atômico 17):

Fonte: CIÊNCIAS - matéria e energia de Fernando Gewandsznajder

 Ao se aproximarem os 2 átomos, o sódio cede o seu elétron ao cloro formando os 2 íons abaixo:

Fonte: CIÊNCIAS - matéria e energia de Fernando Gewandsznajder

 

RELEMBRE as novas palavras:

  • Íon é o átomo com carga elétrica, positiva ou negativa.
  • Cátion é o íon de carga positiva, que perdeu elétrons, geralmente um metal.
  • Ânion é o íon de carga negativa, que ganhou elétrons, geralmente um elemento não metálico.

Representamos as cargas elétricas adquiridas no símbolo do elemento assim:    

Na1+  para representar o cátion sódio

O2-   para representar o ânion oxigênio

 

Não esqueça de estudar e fazer alguns exercícios sobre as representações das diversas fórmulas:

 

Fonte: CIÊNCIAS - matéria e energia de Fernando Gewandsznajder

 

 

Vc ainda pode complementar o aprendizado com os conteúdos dos sites abaixo:

  http://www.profpc.com.br/Ligações_químicas.htm

 http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula=29856

 

E não esqueça de realizar os exercícios do seu livro didático.

 

REFERÊNCIAS: além dos sites diretamente referenciados, foram utilizadas informações dos livros didáticos abaixo:

1. CIÊNCIAS - FÍSICA E QUÍMICA de Carlos Barros e Wilson Roberto Paulino, Ed. Ática, 2006.
2. CIÊNCIAS - matéria e energia de Fernando Gewandsznajder, Ed. Ática, 2008.

 

 

 

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