Ciências Físico-Químicas 9º ano | Ligação química

CIÊNCIAS FÍSICO-QUÍMICAS | 9º ANO

 


RESUMO DA MATÉRIA

POWERPOINT

VÍDEOS

EXERCÍCIOS

METAS CURRICULARES


 

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

 

 

 

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

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Revê aqui a matéria/resumo/síntese de CFQ:

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VÍDEOS

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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

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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.
  1. Indicar que os átomos estabelecem ligações químicas entre si formando moléculas (com dois ou mais átomos) ou redes de átomos.
  2. Associar a ligação covalente à partilha de pares de eletrões entre átomos e distinguir ligações covalentes simples, duplas e triplas.
  3. Representar as ligações covalentes entre átomos de elementos químicos não metálicos usando a notação de Lewis e a regra do octeto.
  4. 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.
  5. Dar exemplos de substâncias covalentes e de redes covalentes de substâncias elementares com estruturas e propriedades diferentes (diamante, grafite e grafenos).
  6. Associar ligação iónica à ligação entre iões de cargas opostas, originando substâncias formadas por redes de iões.
  7. Associar ligação metálica à ligação que se estabelece nas redes de átomos de metais em que há partilha de eletrões de valência deslocalizados.
  8. 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.
  9. Definir o que são hidrocarbonetos e distinguir hidrocarbonetos saturados de insaturados.
  10. 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.
  11. Identificar, a partir de informação selecionada, as principais fontes de hidrocarbonetos, evidenciando a sua utilização na produção de combustíveis e de plásticos.

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Todos os capítulos do programa de Ciências Físico-Químicas – 9º ano:

 

DOMÍNIO: MOVIMENTOS E FORÇAS

 

DOMÍNIO: ELETRICIDADE

 

DOMÍNIO: CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS

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