Ciências Físico-Químicas 9º ano | Ligação química
CIÊNCIAS FÍSICO-QUÍMICAS | 9º ANO
LIGAÇÃO QUÍMICA
LIGAÇÃO COVALENTE
O que é uma ligação covalente?
A ligação covalente ocorre entre átomos de não metais, onde existe uma partilha de pares de eletrões.
Na ligação covalente existem forças:
- atrativas: entre os protões de um átomo e os eletrões de outro (o que permite a aproximação dos átomos e a sua ligação)
- repulsivas: entre os protões de um átomo e os protões de outro (os átomos aproximam-se até encontrar uma distância de equilíbrio entre as forças atrativas e repulsivas)
A força elétrica é tanto mais intensa quanto menor for a distância entre as cargas elétricas.
Notação de Lewis
Para representar as ligações químicas utilizamos a notação de Lewis:
- representam-se apenas os eletrões de valência
- os eletrões não partilhados representam-se por pontos
- os pares de eletrões partilhados representam-se por traços
Tipos de ligação covalente
- Ligação covalente simples:
- partilha de um par de eletrões
- Ligação covalente dupla:
- partilha de dois pares de eletrões
- Ligação covalente tripla:
- partilha de três pares de eletrões
Quanto maior o número de eletrões partilhados:
- mais forte é a ligação
- menor é o comprimento da ligação
Regra do octeto
Os elementos não metálicos têm tendência a estabelecer ligações covalentes de forma a atingir a distribuição eletrónica do gás nobre mais próximo da Tabela Periódica, com oito eletrões de valência.
Elementos que seguem sempre a regra do octeto:
- carbono
- nitrogénio
- oxigénio
- flúor
Elemento que nunca segue a regra do octeto:
- hidrogénio
Moléculas e redes covalentes
Os átomos que se ligam por ligação covalente originam:
- moléculas
- unidades estruturais constituídas por um número definido de átomos ligados entre si
- originam substâncias moleculares
- exemplo:
- água
- redes covalentes.
- sistemas constituídos por um número indefinido e muito elevado de átomos ligados entre si
- originam substâncias covalentes
- exemplos:
- diamante:
- constituído apenas por átomos de carbono
- cada átomo de carbono liga-se a outros quatro átomos
- material mais duro da natureza
- isolador elétrico
- bom condutor térmico
- grafite:
- constituído apenas por átomos de carbono
- estruturas hexagonais dispostas em camadas paralelas
- material macio, facilmente laminado
- condutor elétrico
- bom condutor térmico
- grafeno:
- constituído apenas por átomos de carbono
- material sintético obtido por separação de uma única camada de átomos de carbono da grafite
- maleável, resistente à tração e transparente
- condutor elétrico
- bom condutor térmico
- diamante:
LIGAÇÃO IÓNICA
O que é uma ligação iónica?
A ligação iónica ocorre entre metais e não metais, e resulta da força elétrica atrativa que se estabelece entre catiões e aniões.
Compostos iónicos
Os iões que se ligam por ligação iónica originam:
- compostos iónicos (ou sais):
- formados por redes iónicas com carga global nula
- exemplo:
- cloreto de sódio
Propriedades dos compostos iónicos:
- cristalinos
- quebradiços
- maus condutores da corrente elétrica (exceto quando fundidos ou quando dissolvidos em água)
LIGAÇÃO METÁLICA
O que é uma ligação metálica?
A ligação metálica ocorre entre metais, onde existe uma partilha de eletrões livres.
Ou seja, como os átomos dos metais têm grande facilidade em ceder eletrões, forma-se uma rede de catiões rodeados por eletrões que se movem de forma livre pois não pertencem a nenhum átomo.
A condução da eletricidade nos metais deve-se à facilidade de movimento destes eletrões.
HIDROCARBONETOS
A importância do carbono
O carbono é um elemento químico que entra na composição dos seres vivos e os seus átomos estabelecem geralmente ligações covalentes com o hidrogénio, oxigénio e o nitrogénio.
- Química orgânica:
- ramo da Química que estuda os compostos de carbono
Existem alguns compostos de carbono, designados biomoléculas, essenciais para o funcionamento do organismo dos seres vivos, como os lípidos, glícidos e proteínas.
O que são hidrocarbonetos?
- Hidrocarbonetos:
- compostos constituídos apenas por carbono e hidrogénio
Os hidrocarbonetos podem ser:
- saturados:
- se apenas contêm átomos de carbono ligados por ligações covalentes simples
- insaturados:
- se contêm pelo menos um átomo de carbono com ligação covalente dupla ou tripla
O número de pares de eletrões partilhados pelo carbono é quatro, estando todos estes pares de eletrões envolvidos nas ligações que o átomo estabelece.
Exemplos de hidrocarbonetos
Alcanos – hidrocarbonetos com átomos de carbono apenas com ligações covalentes simples:
- Metano (CH4)
- Etano (C2H6)
- Propano (C3H8)
- Butano (C4H10)
Alcenos – hidrocarbonetos com átomos de carbono com ligação covalente dupla:
- Eteno (C2H4)
- Propeno (C3H6)
- Buteno (C4H8)
Alcinos – hidrocarbonetos com átomos de carbono com ligação covalente tripla:
- Etino (C2H2)
- Propino (C3H4)
- Butino (C4H6)
Ou seja:
- met- : 1 átomo de carbono
- et- : 2 átomos de carbono
- prop- : 3 átomos de carbono
- but- : 4 átomos de carbono
Proveniência dos hidrocarbonetos e suas aplicações
Fontes de hidrocarbonetos:
- carvão
- petróleo
- gás natural
Aplicações dos hidrocarbonetos:
- fabrico de plásticos
- produção de combustíveis
Revê aqui a matéria/resumo/síntese de CFQ:
VÍDEOS
EXERCÍCIOS
Ficha 1 | Ligação covalente | enunciado » resolução
Ficha 2 | Ligação iónica e ligação metálica | enunciado » resolução
Ficha 3 | Compostos de carbono I | enunciado » resolução
Ficha 4 | Compostos de carbono II | enunciado » resolução
O que tens de saber neste capítulo, segundo o programa e metas curriculares de Ciências Físico-Químicas – 9º ano:
DOMÍNIO: CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS
SUBDOMÍNIO: LIGAÇÃO QUÍMICA
- Compreender que a diversidade das substâncias resulta da combinação de átomos dos elementos químicos através de diferentes modelos de ligação: covalente, iónica e
metálica.
- Indicar que os átomos estabelecem ligações químicas entre si formando moléculas (com dois ou mais átomos) ou redes de átomos.
- Associar a ligação covalente à partilha de pares de eletrões entre átomos e distinguir ligações covalentes simples, duplas e triplas.
- Representar as ligações covalentes entre átomos de elementos químicos não metálicos usando a notação de Lewis e a regra do octeto.
- Associar a ligação covalente à ligação entre átomos de não metais quando estes formam moléculas ou redes covalentes, originando, respetivamente, substâncias moleculares e substâncias covalentes.
- Dar exemplos de substâncias covalentes e de redes covalentes de substâncias elementares com estruturas e propriedades diferentes (diamante, grafite e grafenos).
- Associar ligação iónica à ligação entre iões de cargas opostas, originando substâncias formadas por redes de iões.
- Associar ligação metálica à ligação que se estabelece nas redes de átomos de metais em que há partilha de eletrões de valência deslocalizados.
- Identificar o carbono como um elemento químico que entra na composição dos seres vivos, existindo nestes uma grande variedade de substâncias onde há ligações covalentes entre o carbono e elementos como o hidrogénio, o oxigénio e o nitrogénio.
- Definir o que são hidrocarbonetos e distinguir hidrocarbonetos saturados de insaturados.
- Indicar que nas estruturas de Lewis dos hidrocarbonetos o número de pares de eletrões partilhados pelo carbono é quatro, estando todos estes pares de eletrões envolvidos nas ligações que o átomo estabelece.
- Identificar, a partir de informação selecionada, as principais fontes de hidrocarbonetos, evidenciando a sua utilização na produção de combustíveis e de plásticos.
Todos os capítulos do programa de Ciências Físico-Químicas – 9º ano:
DOMÍNIO: MOVIMENTOS E FORÇAS
DOMÍNIO: ELETRICIDADE
DOMÍNIO: CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS
