Ligação covalente

Ligação covalente

1. Ciências da Natureza e suas
Tecnologias -Química
Ensino Médio, 1º Ano
Ligação covalente

2. Imagem: Doublecompile / Creative Commons
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Por que cada tipo de
agrupamento apresenta
propriedades
características??
O que mantém os
átomos unidos???
Por que persistem
os agrupamentos
de átomos???
O que acontece
quando dois átomos se
ligam???
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligação covalente

3. Observe as imagens
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligação covalente
Imagem: Estrutura 3D do Sal (NaCl) / H. Hoffmeister / Creative Commons Attribution
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4. QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligação covalente
Imagem: Molécula de Dextrose / Ljfa-ag / Creative Commons
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Imagem: Llez / Creative Commons Attribution-Share
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Imagem: Glane23 / Creative Commons Attribution-
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5. Quais as diferenças
entre essas
substâncias???
O que difere açúcar
de sal???
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Ligação covalente
Imagem: Doublecompile / Creative Commons
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6. Sabemos que...
•alto ponto de fusão;
•alta solubilidade em água;
•alta condutividade elétrica.
•baixo ponto de fusão;
•alta solubilidade em água;
•não conduz corrente elétrica.
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligação covalente
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7. A ligação iônica ou eletrovalente ocorre
por meio da transferência de elétrons de
um átomo para outro.
Na ligação covalente ou molecular, os
átomos se mantêm fortemente unidos pela
relação de equilíbrio entre as cargas.
Composto iônico Composto molecular
E tem mais...
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Ligação covalente
Imagem: Estrutura 3D do Sal (NaCl) / H. Hoffmeister / Creative Commons Attribution
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Imagem: Molécula de Dextrose / Ljfa
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ag
/ Creative Commons Attribution
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8. Na natureza, observa-se que as substâncias se formam porque os átomos
tendem a um estado energético mais estável, de menor energia.
Quando dois átomos
estão afastados,
praticamente não existe
uma interação entre eles.
A atração eletrostática...
À medida que se aproximam, passam a atuar forças de atração entre o
núcleo de cada um dos átomos e os elétrons do outro.
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligação covalente
AB

9. Continuando...
Ao mesmo tempo, atuam forças de repulsão entre os
núcleos e também entre os elétrons dos dois átomos.
A predominância das forças de atração faz com que os átomos se aproximem
cada vez mais, diminuindo a energia do sistema, até alcançarem uma
distância tal que a energia é mínima.
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligação covalente

10. Porém, quando outro átomo se
aproxima, estes elétrons passam a sofrer
a influência de outro núcleo e de outros
elétrons.
Em um átomo isolado, os elétrons se encontram sob a influência de apenas
um núcleo e dos outros elétrons do próprio átomo.
Esclarecendo...
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Ligação covalente
Imagem: SEE-PE

11. A interação pode produzir atração entre os átomos e, com isso, um novo
arranjo eletrônico energeticamente mais favorável é produzido.
Sendo assim...
Quase todos os átomos
possuem a capacidade de se
combinar para formar
espécies mais complexas.
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Ligação covalente
Imagem: Modelo molecular / Mstroeck /
Creative Commons Attribution-Share Alike
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Imagem: Modelo 3D de Molécula /
Chemitorium / Creative Commons
CC0 1.0 Universal Public Domain
Dedication

12. A ligação química então acontece...
Quando ocorre o equilíbrio entre as forças de atração e repulsão e os elétrons
de cada um dos átomos são atraídos igualmente pelos dois núcleos.
Quandoocorre O que ocorre
Formação da ligação química. Energia do sistemadiminui.
Ruptura de uma ligação
química.
Deve-sefornecer energia ao sistema.
Reações químicas. Rearranjo de átomos quandoalgumas
ligações são formadas e outras quebradas.
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Ligação covalente

13. Mas, falando em ligação covalente...
Dois átomos iguais se unem para compartilhar seus elétrons de valência
porque a matéria formada apresenta geralmente maior potencial de ionização
e menor afinidade eletrônica, ou seja, torna-se mais estável em relação à
tendência de os elétrons escaparem do sistema.
Valência???
Potencial de
ionização???
Afinidade eletrônica???
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Ligação covalente
Imagem: Doublecompile / Creative Commons
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14. Valência...
Capacidade que um átomo tem de perder, ganhar ou compartilhar elétrons.
Essa capacidade é medida pelo número de elétrons que foram ganhos ou
perdidos ou compartilhados.
Estabilidade
Regra do Octeto
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Ligação covalente
He F

15. Acamada de valênciaé a última camada dedistribuição
eletrônica.
E não esqueça...
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Ligação covalente
Imagem: Camada de valência do Níquel / Greg Robson / Creative Commons Attribution
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16. Para obter estabilidade, os átomos doam, recebem ou compartilham
elétrons. Com isso, passam a apresentar configuração eletrônica
semelhante à dos gases nobres.
Sobre a regra do octeto...
Cuidado com as
exceções à regra do
octeto.
Osgases nobrespossuem 8 elétrons em
sua camada de valência. A única exceção
éo Hélio, que possui 2 elétrons na camada
de valência. Todos são estáveis, não
necessitando realizar ligações químicas
para adquirir estabilidade.
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Ligação covalente

17. 1. moléculas com número ímpar de elétrons:
2.moléculasnasquaisumátomotemmenosdeumocteto,ouseja,
moléculasdeficientesemelétrons(relativamenteraro):oexemplomais
típicoéoBF
3.
Existemtrêsclassesdeexceçõesàregradoocteto…NO NO
3.moléculasnasquaisumátomotemmaisdoqueumocteto,ouseja,
moléculascomexpansãodeocteto.Osátomosdo3ºperíodoemdiante
podemacomodarmaisdeumocteto.
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Imagem: Magnus Manske / US Department of Health and Human Services / United States Public domain.

18. E o que dizer do potencial de ionização e da afinidade eletrônica?
É a energia requerida para retirar um elétron do átomo (PI). A afinidade
eletrônica é a energia liberada quando um átomo recebe um elétron (AE).
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Ligação covalente
Afinidade Eletrônica
Energia de ionização

19. E não podemos esquecer a polaridade das ligações...
Olhandoparaumamoléculade
oxigêniovemosqueelatemos
doisátomosiguais.
Nessecaso,dizemosqueelastêm
amesmaeletronegatividade,que
podeserdefinidacomoa
intensidadecomqueumátomo
ligadoatraielétronsdaligação
química.
Quando os átomos possuem a mesma eletronegatividade, a ligação é chamada
de ligação covalente apolar.
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Ligação covalente
Uma molécule de oxigênio O2

20. E quando dois átomos com polaridades diferentes se ligam???
Nesse caso, a nuvem eletrônica não estará uniformemente distribuída; ela
estará mais densa junto ao átomo mais eletronegativo. Essa ligação passa a
ser chamada ligação covalente polar.
Quanto maior for a diferença de
eletronegatividade entre os átomos,
maior será a polaridade da ligação
formada.
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Ligação covalente
Imagem: Bin im Gartem / Creative Commons
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21. Sobre as interações moleculares...
Interações ou
forças de Van der
Waals
Explicam as temperaturas de fusão
e de ebulição de substâncias
formadas por moléculas apolares.
Forças intermoleculares são as forças que ocorrem entre uma molécula e a
molécula vizinha.
Esta força é produzida pela correlação dos movimentos dos elétrons de um
átomo, com os movimentos dos elétrons de outro átomo tendendo a se
aproximar para atingir a distância de energia mínima. Quanto maior o
número de elétrons de que a molécula dispõe, mais polarizável será e,
portanto, maior será a atração de Van der Waals.
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligação covalente

22. “LagartixadeVanderWalls”
Umadúvidacrueltematormentadomuitos
cientistas:como,defato,alagartixaconsegue
caminharpelasparedes,mesmonoteto?Alguns
sugeriramquesuaspataspossuíssem
microventosas.Entretanto,todasastentativasde
seprovaraexistênciadetaisventosasfalharam:
aslagartixaspossuemtalcomportamento
mesmosobvácuoousobreumasuperfície
muitolisaemolhada.Em1960,oalemãoUwe
Hillersugeriuqueumtipodeforçaatrativa,
entreasmoléculasdaparedeeasmoléculasda
patadalagartixa,fossearesponsável
1
.
Curiosidade...
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Ligação covalente
Imagem: Manzurur Rahman Khan / Creative Commons Attribution 3.0 Unported

23. Hillersugeriuqueestasforçasfossemas
forçasintermolecularesdevanderWaals.
Tudobemqueelasmantenhammoléculasunidas,
mas...umalagartixa?Poucosderamcréditoà
sugestãodeHiller.Atéque,emumexemplarrecente
darevistaNature,Autumnescreveuoartigo
“Full,Adhesiveforceofasinglegeckofoot-hair"
(Autumn,K.etal.,Nature405,681-685(2000),
trazendoevidênciasdeque,defato,são
forçasintermolecularesasresponsáveispelaadesão
dapatadalagartixaàparede.Maisprecisamente,
entreasuperfícieeasmoléculasdosSetae,pelos
microscópicosquecobremaspatasdaslagartixas
1
.
E continua...
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http://htmlimg3.scribd
assets.com/65f5qnsg
74hg6lq/images/14-
1ab4ddb3bd.jpg

24. Forças Intermoleculares: dipolo -dipolo...
São características de moléculas polares.
Asmoléculasdealgunsmateriais,embora
eletricamenteneutras,podempossuirum
dipoloelétricopermanente.Devidoaalguma
distorçãonadistribuiçãodacargaelétrica,um
ladodamoléculaéligeiramentemais"positivo"
eooutroéligeiramentemais"negativo".A
tendênciaéadeessasmoléculassealinharem
einteragiremumascomasoutras,poratração
eletrostáticaentreosdipolosopostos
2
.
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-
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25. Forças Intermoleculares: dipolo -dipolo induzido...
Apresençademoléculasquetêm
dipolospermanentespodedistorcer
adistribuiçãodecargaelétricaem
outrasmoléculasvizinhas,mesmoas
quenãopossuemdipolos(apolares),
atravésdeumapolarização
induzida
3
.
Omomentodedipolodeumátomo
oumoléculaapolarnumcampo
elétricoexternoéchamadode
DipoloInduzido
3
.
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Dipolo-dipolo induzido
C3H6O C6H14
Imagem: SEE
-
PE

26. Pontes de hidrogênio...
Ligaçãohidrogênio:ocorreentreátomosdehidrogênioligadosaelementoscomo
ooxigênio,flúorounitrogênio,comátomosdeO,NouFdeoutrasmoléculas.
Estainteraçãoéamaisintensadetodasasforçasintermoleculares
4
.
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Imagem: Chem540f09grp6 / Domínio Público

27. “A tensão superficial da água”
Comoconsequênciadasfortesinterações
intermoleculares,aáguaapresentaalgumas
propriedadesespeciais.Algunsinsetos,por
exemplo,podemandarsobreela.Uma
lâminadebarbear,secolocada
horizontalmente,tambémflutuanaágua.
Istosedeveàtensãosuperficialdaágua,uma
propriedadequefazcomqueolíquidose
comportecomosetivesseumamembrana
elásticaemsuasuperfície.Essefenômeno
podeserobservadoemquasetodosos
líquidoseéoresponsávelpelaforma
esféricadegotasoubolhasdolíquido
4
.
Explicando fenômenos...
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Ligação covalente
Imagem: Bandan / Creative Commons Attribution-Share
Alike 3.0 Unporte

28. Arazãoéqueasmoléculasdeágua
interagemmuitomaisfortementecom
suasvizinhasdoquecomasmoléculas
doar,nainterface.Asmoléculasque
estãonointeriordagota,porexemplo,
interagemcomoutrasmoléculasem
todasasdireções;asmoléculasda
superfície,poroutrolado,interagem
somentecommoléculasqueestãono
líquido,nassuaslateraisoulogo
abaixo.Estedesbalançodeforças
intermolecularesfazcomqueessas
moléculasdasuperfíciesejamatraídas
paraointeriordolíquido
4
.
Continuando a explicar fenômenos...
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Imagem: Roger McLassus / Creative Commons Atribuição
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Partilha
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29. Voltando à ligação covalente, é importante ressaltar...
A ligação covalente geralmente é feita entre os não metais e não
metais, hidrogênio e não metais e hidrogênio com hidrogênio.
A ligação covalente envolve o
compartilhamento de um par
de elétrons entre dois átomos.
E como
representar uma
ligação
covalente???
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligação covalente
Oxigênio Hidrogênio Carbono Nitrogênio Cloro Fluor
Clorofluorcarbono CFC Metano CH4 Ozônio O3
Oxigênio O2 Óxido nitroso N2O Dióxido de Carbono CO2
Moléculas de ar

30. Esta notação consiste numa representação esquemática da camada de valência
de cada átomo (representados por pontos ou cruzes).
Símbolo de Lewis...
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C
H
H
HH N
H
HH O
H
H FH
a)
C
H
H
HH N
H
HH O
H
H FH
b)

31. Vamos às características...
Substâncias
moleculares
Existem dois tipos de substâncias formadas por ligações covalentes: as
substâncias moleculares e os sólidos covalentes.
São compostos que só apresentam
ligações covalentes entre seus
átomos, intramoleculares, mas não
entre moléculas, intermolecular.
Sólidos covalentes
Sólidocristalinoformadosomente
porligaçõescovalentes.Formam
macromoléculas.
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32. Os compostos moleculares e os sólidos covalentes...
Não possuem íons;
possuem moléculas.
São de baixa condução de
corrente elétrica quando
puras.
Apresentam baixas
temperaturas de fusão e de
ebulição (não resistem ao
calor).
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Imagem: Grafite / Karelj / Domínio Público.

33. Podem ser sólidos, líquidos
ou gasosos.
Geralmente, são insolúveis em
água. A solubilidade em água
vai depender da polaridade da
molécula.
Os compostos moleculares e os sólidos covalentes...
Quando em solução aquosa, se
houver formação de íons
(ionização), passam a conduzir
corrente elétrica.
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Imagem: Diamante / Mario Sarto / Creative Commons
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34. MonteesquemasdeLewiseformemoléculascomos
átomosabaixo.Emseguida,utilizebolasdeisopore
palitosetenterepresentarasmoléculasformadas.
a) K(Z = 19)b) Ca (Z = 20)c) C(Z = 6)d) F(Z = 9)
e) S(Z = 16)f ) N (Z = 7) g) O(Z = 8) h) H(Z = 1)
Vamos exercitar???
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Ligação covalente

35. REFERÊNCIAS
Revista Eletrônica do Departamento de Química da Universidade Federal de Santa Catarina –UFSC
http://www.qmc.ufsc.br/qmcweb/
MACHADO,A.H.;MORTIMER,E.F.;Química.v.1,EditoraScipione.2011.
REIS,M.;Química–MeioAmbiente–Cidadania–Tecnologia.v.1,EditoraFTD,2011
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Ligação covalente

36. Tabela de Imagens
n°do
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2Doublecompile / Creative Commons
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http://commons.wikimedia.org/wiki/File:DrawingInt
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24/08/2012
3aEstrutura 3D do Sal (NaCl) / H. Hoffmeister /
Creative Commons Attribution-Share Alike
3.0
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:NaCl-
Ionengitter.png
24/08/2012
3bGlane23 / Creative Commons Attribution-
Share Alike 3.0 Unported
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pringles_c
hips.JPG
24/08/2012
3cArnoldReinhold / Creative Commons
Attribution-Share Alike 3.0 Unported
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Salt_shake
r.agr.jpg
24/08/2012
4aMolécula de Dextrose / Ljfa-ag / Creative
Commons Attribution-Share Alike 3.0
Unported
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Dextrose.p
ng
24/08/2012
4bLlez / Creative Commons Attribution-Share
Alike 3.0 Unported
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ipomoea_
batatas_006.JPG
24/08/2012
4cGlane23 / Creative Commons Attribution-
Share Alike 3.0 Unported
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Demerara_
sugar-1.JPG
24/08/2012
5Doublecompile / Creative Commons
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24/08/2012
6aArnoldReinhold / Creative Commons
Attribution-Share Alike 3.0 Unported
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r.agr.jpg
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6bGlane23 / Creative Commons Attribution-
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37. Tabela de Imagens
n°do
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7aEstrutura 3D do Sal (NaCl) / H. Hoffmeister /
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24/08/2012
7bMolécula de Dextrose / Ljfa-ag / Creative
Commons Attribution-Share Alike 3.0
Unported
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Dextrose.p
ng
24/08/2012
10SEE-PE Acervo SEE-PE. 24/08/2012
11aModelo molecular / Mstroeck / Creative
Commons Attribution-Share Alike 3.0
Unported
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:C60a.png24/08/2012
11bModelo 3D de Molécula / Chemitorium /
Creative Commons CC0 1.0 Universal Public
Domain Dedication
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Neopentan
e_Molecule_3D_X.jpg
24/08/2012
13Doublecompile / Creative Commons
Attribution-Share Alike 3.0 Unported
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24/08/2012
15Camada de valência do Níquel / Greg Robson
/ Creative Commons Attribution-Share Alike
3.0 Unported
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Capa_elect
r%C3%B3nica_028_N%C3%ADquel.svg
24/08/2012
17Magnus Manske / US Department of Health
and Human Services / United States Public
domain.
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_BF3.PNG
24/08/2012

38. Tabela de Imagens
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20Bin im Gartem / Creative Commons
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24/08/2012
22Manzurur Rahman Khan / Creative Commons
Attribution 3.0 Unported
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:HouseLizar
d.JPG
24/08/2012
24Shizhao / Creative Commons Attribution-
Share Alike 3.0
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:VanderWa
als_forze_attrattive.png
24/08/2012
25SEE-PE Acervo SEE-PE. 24/08/2012
26Chem540f09grp6 / Domínio Público http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Revisited_
Glutamic_Acid_Lysine_salt_bridge.png
24/08/2012
27Bandan / Creative Commons Attribution-
Share Alike 3.0 Unporte
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ect.jpg
24/08/2012
28Roger McLassus / Creative Commons
Atribuição-Partilha nos Termos da Mesma
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http://commons.wikimedia.org/wiki/File:2006-01-
15_coin_on_water_retouched.jpg?uselang=pt-br
24/08/2012
32Grafite / Karelj / Domínio Público.http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Grafit_1.jp
g?uselang=pt-br
24/08/2012
33Diamante / Mario Sarto / Creative Commons
Attribution-Share Alike 3.0 Unported
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Brillanten.j
pg
24/08/2012
34Doublecompile / Creative Commons
Attribution-Share Alike 3.0 Unported
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:DrawingInt
ellectGirl.svg
24/08/2012