Ligações Químicas - Ligação Iônica

Prof. Igor timer 17:20

Nesta primeira videoaula sobre ligações químicas você verá uma introdução sobre este tema e entenderá como essas ligações ajudam a aumentar a estabilidade. Aprenderá também o que são ligações iônicas, sua definição, casos em que essa ligação acontece e exemplos práticos para facilitar o seu entendimento sobre o tema.

Muito bem, galera. Agora a gente fala sobre ligações químicas, a gente vai ver que a maioria dos elementos químicos que se encontram na natureza estão lá classificados na tabela periódica estão conectados entre si ou com outros elementos químicos. Por que que isso acontece? Ou seja, qual é a finalidade de uma ligação química? Podemos colocar assim: a finalidade de uma ligação química é o aumento da estabilidade. Mas o que é estabilidade do ponto de vista da química? Vamos observar, porque eu falei um pouquinho sobre os gases nobres lá na aula de tabela periódica, falei para você que os gases nobres, também chamados de gases inertes, são pouco ou nada reativos. Pois é, eles não são reativos, não reagem nem com eles nem com qualquer outro elemento químico da tabela periódica. São eles que se encontram lá na família 8A, o grupo 18? Sim. Bom, os químicos ficaram intrigados e quiseram saber realmente o porquê deles não reagirem e foram investigar a distribuição eletrônica desses elementos. Eu coloquei aqui como exemplo apenas três: o hélio, o neônio, e o argônio, fiz a distribuição eletrônica desses caras para justamente observar o que eles têm de tão interessante assim e por serem não reativos. Perceba, o hélio então tem número atômico 2, 2 elétrons ele tem na camada de valência, sim, até porque a camada de valência dele é só a distribuição 1s², perceba lá dois elétrons na sua única camada K. Vou fazer a distribuição eletrônica agora para o neurônio. Neurônio, número atômico 10, 10 elétrons então na sua eletrosfera e fazendo a distribuição eu chego lá em 1s², 2s² e 2p ⁶, certo? Bom, lembrando que a camada de valência é sempre o maior valor do nível, então se eu tenho o nível 1, nível 2, cheguei na camada de valência. Não se esqueça de sempre pegar todo mundo que está no mesmo nível, olha lá, 2s² e 2p⁶ nessa minha camada, camada "L", eu tenho exatamente 8 elétrons, ou seja, eu posso falar que eu tenho 8 elétrons na camada de valência para esse meu elemento químico neônio. Vamos para o próximo, o argônio então tem número atômico 18 é um átomo ele é eletricamente neutro, o número de prótons no núcleo se iguala ao número de elétrons da eletrosfera, 18 elétrons, então vamos fazer a distribuição eletrônica. Confere aí comigo 1s², 2s²,2p⁶, até aqui são exatamente 10 elétrons, 3s², 3p⁶ completando aí um total de 18 elétrons. Fazendo a separação em camadas, então nós temos camada K, L, M a minha última camada que gera o maior valor do nível com exatamente 8 elétrons, ou seja, na camada de valência, de novo do argônio, também 8 elétrons. Os elementos químicos então, lá da família 8A, os gases nobres, possuem 2 ou então 8 elétrons na sua camada de valência. Os químicos justamente associaram esse valor de elétrons de camada de valência com a estabilidade ou dois ou então oito elétrons na camada de valência, todos os outros elementos químicos, das outras famílias, vão então tentar chegar nessa configuração de novo 2 ou 8 elétrons de valência. Como é que esses átomos então fazem para justamente chegar na estabilidade assim como os gases nobres? Eles podem perder ou então eles podem ganhar e até compartilhar os seus elétrons. Os átomos então ganham, perdem ou compartilham os elétrons para justamente ter 2 ou 8 elétrons a camada de valência, isso é o que a gente chama de regra do Octeto. Então de novo, o que a gente chama de regra do Octeto é o que vai justificar a ligação química, o que justifica o aumento da estabilidade química. Sim, por ter 2 ou então 8 elétrons na camada de valência. Como isso acontece? Por perda, ganho ou compartilhamento de elétrons. Tudo bem? Aguenta um pouquinho aí que eu já te mostro quais são os tipos de ligações, começando pela ligação do tipo iônica. Segura lá. Agora que você já sabe por que que os elementos químicos então se conectam entre si, fazem ligações químicas, agora a gente vê o primeiro tópico de ligação química a ligação do tipo iônica. A ligação iônica, também chamada de ligação eletrovalente, como o próprio nome já diz é uma ligação entre íons. Ligações iônica, uma ligação entre íons e você sabe então vou ter conectados cátions, espécies carregadas positivamente, com ânions, espécie carregadas negativamente. Então coloquei aqui para você, olhá lá, um cátion com um ânion conectados fazendo uma ligação do tipo iônica. O interessante é que nos compostos chamados de compostos iônicos os cátions e os ânimos vão se repetindo ao longo da estrutura, então eles formam estrutura um pouquinho grande, digamos assim, cátions e ânions, cátions e ânions, então vão se conectando. Um exemplo clássico de composto de tipo iônico, ou seja, que faz ligação do tipo iônica é o NaCl é o Na mais conectado ao Cl menos. Esse cara é conhecido como sal de cozinha. Sal de cozinha então é um composto que faz ligação iônica é um composto do tipo iônico. É interessante saber algumas propriedades desses compostos iônicos. Então vamos lá, características gerais desses compostos nas condições ambientais, então a gente pode citar 25 graus Celsius e 1 atm de pressão, todos eles são sólidos. Vai lá no seu saleiro, NaCl, sal de cozinha, ele está no estado sólido, líquido ou gasoso, ué só pode estar em estado sólido. Eles possuem altas temperaturas de fusão, lembrando que a fusão e a passagem do estado sólido para o estado líquido, então para fundir compostos iônicos você precisa de uma alta temperatura, sempre, sempre, sempre, muito alta só para te dar um exemplo, o composto iônico conhecido como NaCl o cloreto de sódio funde a uma temperatura de 801 graus Celsius, ele passa do estado sólido para o estado líquido acima dos 801 graus Celsius, então realmente muito alto. Bom, o que mais eu posso pensar na relação de condução de corrente elétrica. Os compostos iônicos podem realmente conduzir corrente elétrica, mas em apenas duas situações. Ou justamente quando eles estão fundidos, então eu posso falar olha, compostos iônicos conduzem a corrente elétrica quando líquidos, lembra lá quando a gente fala em líquido que ele está no seu estado fundido ou então em solução aquosa, desde que esse composto iônico seja solúvel em água. Como assim solúvel em água? Perceba solução é um termo que a gente utiliza para misturas do tipo homogéneas e se é uma solução aquosa eu sei que o solvente nesse caso é a água. Então compostos que são dissolvidos em água formam solução aquosa, no caso do NaCl ao ser misturado com água, forma a solução aquosa de NaCl e pode muito bem conduzir a corrente elétrica. Então essas são as características de todo e qualquer composto iônico, mesmo que você não conheça o composto está aqui as características gerais desses caras. Agora fica uma pergunta: Quem é que faz a ligação iônica? Dá pra saber? Dá, é muito simples na verdade, eu posso pensar que a ligação iônica é sempre dada por um metal junto a o hidrogênio ou então metal com ametal que é muito comum a gente falar, olha, ligação tipo iônica, metal com a metal. Mas como é que eu vou identificar quem é metal quem que é ametal? Eu preciso toda vez ficar olhando na tabela periódica e tal? Bom, se você lembra das famílias, que a gente falou em algumas aulas anteriores, já fica mais fácil, mas você também pode lembrar da distribuição eletrônica. Eu sei que você não gosta muito de distribuição eletrônica, mas serve muito bem, né? A gente pode falar o seguinte, olha, metais são caracterizados pela camada de valência por terem 1, 2 ou então 3 elétrons, mas fica fácil olha 1 elétron, família 1A, 2 elétrons, família 2A e 3 elétrons, família 3A. Então fica mais fácil de decidir quem é metal e nesse caso quem faz ligação do tipo iônica. Por outro lado, então os meus a metais, eu posso pensar na camada de valência eles possuem 5, 6 ou então 7 elétrons de valência. Olha lá a família 5A, 6A, 7A. Certo? Como é que ocorre então a ligação do tipo iônica? Sempre, sempre, sempre, por um processo de transferência de elétron lógico eu tenho que transferir o meu elétron para eu me transformar num cátion para eu me transformar num ânion. Olha só o metal, o metal é sempre muito safadinho ele gosta de dar, opa cuidado, ele gosta de dar os seus elétrons. Eles perdem elétron facilmente, essa é uma característica dos metais, todo o metal perde muito bem os seus elétrons. Por outro lado, os a metais recebem elétrons facilmente, por isso que eu tenho um processo sempre da ligação iônica de transferência de elétron, e olha só que simples, se tem 1 perde 1 de valência, sim, fica uma vez positivo. Se tem 2 elétrons na camada de valência perde 2 e fica uma carga 2+. Se tem três elétrons de valência então, perde esses três elétrons fica uma carga 3+. Então tem a formação de cátion mais 1, cátion mais 2 e cátion mais 3. Vou transferir os meus elétrons então, os ametais recebem esses elétrons. Perfeito. Se tenho 5 elétrons na camada de valência. Bom, ele quer chegar sempre onde? Ele quer chegar na estabilidade como os gases nobres ou 2 ou 8. Nesse caso ele vai chegar a 8 elétrons de valência, ele deve então receber nesse caso 3, ao receber 3 elétrons quem possui 5 de valência fica com um total de 8 alcança a estabilidade, ele vai se transformar em um ânion 3 menos. Toma cuidado, atenção aqui! Com 6 elétrons de valência eu sei que ele é da família 6A, ele é um calcogênio, ele precisa de apenas 2 elétrons a mais para chegar na configuração de um gás nobre e ficar estável, então ele recebe 2 elétrons fica com uma carga 2 menos. E se eu estiver na família 7A só preciso de um elétron, recebi um elétron me transformo em um ânion uma vez negativo. Certo? Então, essa é uma dica rápida que a gente pode verificar quem é que vai fazer ou não ligação do tipo iônica. Segura aí, vou apagar a lousa e te mostrou alguns exemplos de como fazer realmente essa ligação. Tudo bem? Até já. Agora que você sabe que ligação iônica é dada sempre pela transferência de elétrons entre metal e ametal, eu coloque alguns exemplos para gente analisar por que realmente essa ligação acontece e quais são as características dela. Coloquei o elemento químico sódio, elemento químico flúor e já fiz a distribuição eletrônica para você. Está lá distribuição eletrônica de 11 elétrons para o sódio 1s²,2s²,2p⁶, 3s¹ olhando a camada de valência pro cara, então eu tenho exatamente 1 elétron, opa, 1 elétron é característica de metal, e se é metal perde elétron facilmente, se tem 1 elétron, perde exatamente 1 elétron. Mas me explica um pouquinho mais, por que você sabe que realmente ele vai perder um único elétron? Observe, se a camada de valência dele tem apenas 1 elétron 3s¹ olhando a camada imediatamente antes 2s², 2p⁶ está aqui exatamente 8 elétrons, não era justamente isso que a regra octeto dizia? Ele tem que ter 2 ou então 8 elétrons. Se ele perder exatamente 1 elétron a camada anterior fica exatamente com 8 ele é dito estável. Perceba, eu fiquei com Na mais, um cátion uma vez positivo. Pelo contrário, vamos analisar o flúor número atômico 9, 9 elétrons na sua eletrosfera 1s², 2s²,2p⁵ olhando a camada de valência eu percebo que tenho exatamente 7 elétrons, 7 elétrons está lá é um ametal e se é ametal recebe elétron por um processo de transferência e vai receber nesse caso exatamente 1. Como é que se sabe que ele recebe exatamente 1? É só olhar a camada de valência novamente, ele já tem 7, ele precisa chegar em 8, ao receber apenas 1 elétron perfeito ele deve ficar com uma carga uma vez negativa, 8 elétrons ele é estável. Certo? Como eu faço a fórmula desse composto iônico? É importante você saber não só verificar quais são as cargas dos cátions e dos ânions, mas como formular o composto de forma correta. Bom, deixa eu ver, eu tenho lá Na mais, F menos, na fórmula do composto iônico é sempre o cátion primeiro e depois o ânion. Então toma cuidado, sempre cátion e depois ânion Na mais, F menos e perceba as quantidades de cargas positivas e negativas já que estão certas, é um positivo, um negativo então a fórmula do composto já está pronta NaF é chamado de fluoreto de sódio é um composto utilizado com um sal anticárie. Eu quero fazer um outro exemplo com você, eu peguei dois elementos químicos genéricos, não sei quem são, mas não tem problema eu te digo qual família. X é da família 2A e o Y é da família 5A. Como que eu sei então se esses caras são metais, ametais só pelo número da família? É fácil, se terminou em A, eu sei que o elemento químico é representativo e eu sei também que o número de elétrons da camada de valência bate com o número da família dos elementos representativos, família 2A eu sei que ele tem 2 elétrons na sua camada de valência, opa, olha lá nossa dica, 2 elétrons ele é metal vai perder 2. Por outro lado, Y é da família 5A, opa, sendo elemento da família 5A ele é um a metal e nesse caso vai receber elétron para ficar estável. Como ficariam então as cargas deles? Família 2A perde 2 elétrons, então vou ficar com X² mais aqui. O Y ao receber elétrons se ele está na família 5 precisa apenas 3 para ficar com 8, está lá Y³ menos. Vamos fazer a fórmula desse composto iônico? Então sempre cátion depois o ânion, não se esqueça disso, não vai formular de forma incorreta no caso, sempre cátion depois o ânion. Então eu tenho lá X² mais com o Y³ menos. Perceba agora, muita atenção. Olha, a quantidade de cargas positivas e cargas negativas não são iguais. É sempre importante você notar, para que um composto iônico seja formado a quantidade de cargas positivas e negativas tem de obrigatoriamente serem iguais. Eu posso falar que um composto iônico é sempre eletricamente neutro em relação a suas cargas. Como que a gente pode acertar isso daí? É muito comum a gente falar para os alunos, olha, existe uma tal de regrinha do tal do escorrega e senta. Como assim escorrega e senta? Olha, eu vou pegar o número lá de cima e utilizar como referência eu vou colocar ele aqui pra baixo, vou colocar aqui como 2 eu vou pegar esse número daqui de cima, apenas o número e não a carga, e vou jogar ele lá pra baixo como referência. Joga lá para baixo 3 está aqui. Então perceba. Para que que eu faço isso? Para que muitos professores falam faça a regra do escorrega e senta? Para formular um composto iônico, né. A gente fica falando, olha faça isso, faça aquilo. Mas por quê? Sempre o composto iônico tem que ter iguais quantidades de cargas positivas e negativas. 3 é a quantidade de X agora, então se X é duas vezes positivo, então tenho três vezes duas cargas positivas seis cargas positivas ao total. 2 é a quantidade de Y que eu tenho agora, Y tem uma carga três vezes negativa duas vezes e 3 negativos, 6 negativos. Então o composto está certo em relação às cargas eu já posso formular de forma correta. Então X, que está aqui o símbolo dele, o 3 eu coloquei aqui embaixo e o Y que está lá. Então vou fazer a fórmula do Y e o 2 está aqui embaixo. Bom, esse é o meu composto formado por X e por Y da família 2 e da família 5 respectivamente. Eu nem sei quem é Y e nem sei quem é X, mas eu sei que eles fazem ligação iônica. Eu posso perguntar para você então algumas características. Me responda aí, esses caras a 25°C e 1 atm é o que a gente chama de condições ambiente, sólido líquido ou gás? Todo composto iônico nessas condições pode ser um sólido. Deixa eu ver, se eu quiser jogar esse cara no estado líquido, ou seja, eu quero fundi-lo passar do estado líquido para o estado, aliás, do estado sólido para o estado líquido. Cuidado aí. Bom, a temperatura de fusão dele é alto ou é baixo? Muito alto, eu vou ter que gastar uma quantidade de energia muito, muito alta. Esse cara conduz corrente elétrica? Sim, mas ele vai conduzir corrente elétrica em duas situações, primeiro no seu estado fundido, no seu estado líquido ou em solução aquosa, desde que ele seja solúvel em água. Tudo bem? Então cuidado aí observa muito bem essas informações, vê quem vai fazer a ligação iônica e também como é que você vai formular os compostos iônicos. Só atenção antes de a gente terminar a gente fala de composto do tipo iônico, a gente não pode falar, olha a molécula de NaF, composto iônico faz ligação iônica, então eu chamo dessa maneira. Molécula é o próximo tópico, nossa próxima aula. Tudo bem? Até mais. Tchau!

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