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NOME: DATA: _____/____/2012<br />

SÉRIE: 1º ANO – ENSINO MÉDIO TURMA: ______<br />

DISCIPLINA: QUÍMICA TURNO: ________________<br />

PROFESSOR: LUIZ AMORIM RECUPERAÇÃO PARALELA<br />

ESTUDO DIRIGIDO<br />

RETOMADA DO CONHECIMENTO<br />

OS ÁTOMOS E SUAS INTERAÇÕES<br />

INTERAÇÕES INTERATÔMICAS<br />

Ao estudar a classificação periódica dos elementos químicos, verificamos que os átomos tendem<br />

a adquirir a configuração eletrônica de um gás nobre no intuito de possuírem a mesma estabilidade<br />

deles. Como cada gás nobre possui 8 elétrons na camada de valência (exceto o Hélio, He, que só<br />

possui 2), ao perder ou receber elétrons o átomo, que antes era neutro torna-se eletricamente<br />

carregado, seja positivamente, seja negativamente. Entretanto, nem sempre ocorre uma perda ou<br />

recebimento efetivo de elétrons, devido à característica de cada tipo de ligação e de cada tipo de<br />

elemento que participa dela (metal ou ametal). Portanto, podemos encontrar ligações químicas entre<br />

metais e ametais, entre metais apenas e entre ametais apenas. Cada<br />

uma com características bastante peculiares, conforme veremos a<br />

seguir.<br />

A formação de uma interação interatômica pressupõe a<br />

aproximação entre os átomos e esta só ocorre com o aumento da<br />

força de atração entre eles. Para tanto, os prótons presentes no<br />

núcleo de um dos átomos atrai os elétrons da eletrosfera do outro<br />

átomo, até se atingir uma mínima distância entre eles. Nesse<br />

momento ocorre a formação da ligação química e essa mínima<br />

distância nada mais é do que o tamanho da ligação formada. Toda<br />

ligação se processa com liberação de energia, pois os átomos, para<br />

adquirirem a estabilidade necessitam também, diminui a energia<br />

interna. Podemos, então representar a formação de uma ligação<br />

genérica através de um gráfico de energia potencial (Ep):<br />

LIGAÇÃO IÔNICA (ELETROVALENTE)<br />

Como o próprio nome diz, a ligação química "iônica" ocorre entre<br />

íons, positivos e negativos. Sabemos que os metais têm grande<br />

tendência em perder elétrons, uma vez que possuem energia de<br />

ionização bastante baixa. Em compensação, os ametais possuem uma<br />

afinidade eletrônica bem elevada, o que permite aos ametais possuírem<br />

grande tendência em receber elétrons.<br />

Os metais, ao perderem elétrons, transformam-se em íons<br />

positivos (cátion). Os ametais ao receberem os elétrons perdidos pelos<br />

metais, transformam-se em íons negativos (ânions). Assim, uma espécie<br />

química positiva (metal) passa a atrair a espécie química negativa<br />

(ametal) e vice-versa. Nesse momento ocorre, então, a formação da<br />

ligação iônica, que nada mais é do que uma atração eletrostática<br />

ocorrida entre cátions e ânions.<br />

<strong>Estudo</strong> <strong>Dirigido</strong>/Química/II trimestre/1ºEM/2012 1


Como a principal característica dessa ligação é a atração eletrostática, acontece que os cátions<br />

podem atrair vários ânions ao seu redor e cada ânion, por sua vez, pode atrair vários cátions, formando<br />

uma rede cristalina bem organizada e bastante rígida, devido à grande força de atração entre os cátions<br />

e os ânions.<br />

Devido a essa força de atração forte, os compostos iônicos são encontrados na temperatura<br />

ambiente na fase sólida, necessitando de uma elevada temperatura para fundi-los. Contudo, apesar de<br />

serem duros, são também bastante quebradiços pois, se deslocarmos os íons na rede cristalina ocorre<br />

que íon de mesma carga elétrica podem aproximarem-se uns dos outros, havendo ocorrência da força<br />

de repulsão e conseqüente quebra do arranjo cristalina (quebra do cristal iônico). Essa atração também<br />

impede que os compostos iônicos, na fase sólida, conduzam corrente elétrica (cargas elétricas em<br />

movimento ordenado), pois não é permitida a mobilidade dos íons na rede cristalina. Entretanto, ao<br />

ocorrer a fusão, os íons se separaram e adquirem a mobilidade necessária para o transporte da<br />

corrente elétrica. De tudo o que expomos, podemos sintetizar as principais características dos<br />

compostos iônicos assim:<br />

Na temperatura ambiente são duros e quebradiços.<br />

Na fase sólida não conduzem corrente elétrica, entretanto, quando fundidos ou dissolvidos a fazem.<br />

Possuem elevada temperatura de fusão e de ebulição.<br />

REPRESENTANDO UM COMPOSTO IÔNICO ATRAVÉS DE FÓRMULAS<br />

FÓRMULA ELETRÔNICA<br />

Nesse tipo de fórmula indica-se apenas os elétrons da<br />

camada de valência e com uma seta aponta-se para o<br />

átomo que irá receber esse elétron.<br />

FÓRMULA IÔNICA (ÍON-FÓRMULA)<br />

Como o próprio nome diz, representa-se apenas os íons<br />

entre colchetes, com a quantidade relativa de cada<br />

um na formação do cristal iônico.<br />

FÓRMULA MÍNIMA<br />

Indica a menor proporção entre os íons. Nessa<br />

representação não indica-se a carga elétrica de<br />

nenhum dos íons, apenas a quantidade relativa deles.<br />

LIGAÇÃO METÁLICA<br />

Diferentemente da ligação iônica que ocorre entre íons positivos<br />

e negativos, a ligação metálica só ocorre entre metais.<br />

Nesse tipo de ligação química temos átomos que tendem a<br />

perder elétrons, os elétrons de valência, e ao ocorrer tal perda,<br />

transformam-se em cátions. Como diminuem de tamanho aproximamse<br />

uns dos outros num arranjo cristalino, sendo que ao redor desse<br />

aglomerado de cátions estarão os elétrons que antes pertenciam à<br />

camada de valência de cada um. Esse amontoado de elétrons<br />

circundando os cátions recebe o nome de "mar de elétrons livres" ou<br />

"nuvem de elétrons livres". É devido a essa nuvem de elétrons livres<br />

que ocorre a estabilização da estrutura metálica, funcionando como<br />

uma cola que une os cátions do cristal metálico.<br />

<strong>Estudo</strong> <strong>Dirigido</strong>/Química/II trimestre/1ºEM/2012 2


Ao representar um cristal metálico formado por átomos iguais, o mais sensato seria escrever Fen,<br />

Cun, etc. uma vez que a substância metálica é constituída por um número infindável ( n ) de átomos<br />

metálicos. Por simplificação, representa-se um metal apenas por seu símbolo: Fe, Cu, etc.<br />

Há substâncias metálicas formadas por metais diferentes e recebem o nome de LIGAS<br />

METÁLICAS. As principais ligas metálicas são:<br />

LIGA METÁLICA CONSTITUIÇÃO<br />

Latão 67% de Cobre (Cu) + 33% de Zinco (Zn)<br />

Bronze 90% de Cobre (Cu) + 10% de Estanho (Sn)<br />

Ouro Branco Ouro (Au) + Níquel (Ni/20 a 50%)<br />

Ouro 18 quilates 18g Ouro + 6g de Prata ou Cobre<br />

Ouro 12 quilates 12g de Ouro + 12g de Prata ou Cobre<br />

Aço Carbono 98% de Ferro + 2% de C<br />

Aço Inox 74% de aço carbono + 18 % de Cr + 8% de Ni<br />

Ímã 63% de Fe + 20% de Ni + 12% de Al + 5% Co<br />

Amálgama Dental Hg + outros metais como Sn, Ag, Cu, Cd<br />

Solda Elétrica 67% de Pb + 33% de Sn<br />

Independente de ser uma substância metálica formada por um único elemento metálico, ou mais<br />

de um, a estrutura do mar de elétrons livres oferece à substância uma elevada capacidade em conduzir<br />

corrente elétrica e também calor. Óbvio que é devido à grande mobilidade dos elétrons livres. Essas<br />

substâncias podem ser moles ou duras, porém, contrastando com as substâncias iônicas, não são de<br />

todo quebradiças, pois ao se deslocar alguns cátions do cristal, o mar de elétrons estabiliza-os<br />

novamente, não ocorre repulsão imediata.<br />

As substâncias metálicas são estáveis em conformidade com o cristal que conseguem formar e<br />

por isso possuem elevadas temperaturas de fusão, como as substâncias iônicas.<br />

LIGAÇÃO COVALENTE<br />

A ligação tida como covalente ocorre entre átomos ametálicos, onde cada um dos átomos<br />

participantes contribui com um elétron para que a ligação ocorra.<br />

1/1ª<br />

H 13/3A 14/4A 15/5A 16/6A 17/7A<br />

ELEMENTOS<br />

QUE SE LIGAM<br />

POR LIGAÇÃO<br />

COVALENTE<br />

B C N O F<br />

Si P S Cl<br />

Ge As Se Br<br />

Sb Te I<br />

Po At<br />

Os ametais, como já vimos, têm uma afinidade eletrônica muito grande, por isso tendem a receber<br />

elétrons de outros átomos no intuito de se chegar à estabilidade de um gás nobre. Ao aproximarem-se<br />

átomos ametálicos uns dos outros ocorre um certo compartilhamento de elétrons entre eles,<br />

ocasionando a formação de uma ligação, a ligação covalente. Essa ligação tem por principal<br />

<strong>Estudo</strong> <strong>Dirigido</strong>/Química/II trimestre/1ºEM/2012 3


característica a sociedade dos átomos para com o par de elétrons, isto é, a covalência. Observe a<br />

formação da ligação covalente nas substâncias abaixo e a maneira de representá-la (fórmulas):<br />

FÓRMULA<br />

MOLECULAR<br />

H2<br />

FÓRMULA<br />

MOLECULAR<br />

O2<br />

N2<br />

HCl<br />

CO2<br />

H2O<br />

NH3<br />

FÓRMULA<br />

ELETRÔNICA LEWIS)<br />

FÓRMULA<br />

ELETRÔNICA (LEWIS)<br />

FÓRMULA<br />

ESTRUTURAL<br />

1 ligação covalente<br />

simples<br />

FÓRMULA<br />

ESTRUTURAL<br />

1 ligação covalente<br />

dupla<br />

1 ligação covalente<br />

tripla<br />

1 ligação covalente<br />

simples<br />

2 ligações valentes<br />

duplas<br />

2 ligações covalentes<br />

simples<br />

3 ligações covalentes<br />

simples<br />

Existe um tipo especial de ligação covalente, denominada de ligação covalente coordenada.<br />

Nela, a contribuição do par de elétrons para a formação da ligação covalente provém de apenas um dos<br />

átomos. A ligação formada é igual a uma ligação covalente normal, a diferença ocorre somente na<br />

origem dos elétrons. Até mesmo a representação dessa ligação numa fórmula estrutural é feita por um<br />

traço simples e não através de setas. Observe a representação da molécula de SO2:<br />

Enxofre (S) e Oxigênio (O) são da família 16/6A da tabela periódica, possuem 6 elétrons de<br />

valência, necessitando receber 2 elétrons para se chegar à estabilidade de um gás nobre. Para<br />

tanto, compartilham 2 pares de elétrons:<br />

Note que com esse compartilhamento ambos ficaram estáveis, com oito elétrons em suas<br />

eletrosferas. Contudo, não desejamos a representação do SO e sim do SO2. Portanto, outro<br />

oxigênio deverá se ligar ao enxofre. Fazendo uma ligação covalente normal, onde cada átomo<br />

contribui com 1 elétron na ligação, haverá a necessidade do enxofre oferecer mais 2 elétrons ao<br />

outro oxigênio. Isso levará o enxofre a ficar com 10 elétrons na última camada. Assim, o enxofre<br />

"oferece" um par "inteiro" de elétrons ao outro oxigênio, provocando a formação da ligação<br />

covalente coordenada.<br />

<strong>Estudo</strong> <strong>Dirigido</strong>/Química/II trimestre/1ºEM/2012 4


ESQUEMA COMPARATIVO ENTRE AS INTERAÇÕES ATÔMICAS (LIGAÇÕES QUÍMICAS)<br />

Ligação Iônica Ligação Covalente Ligação Metálica<br />

Ocorre entre Metais e Ametais Ametais Metais<br />

Principal<br />

Característica<br />

da Ligação<br />

Características<br />

da Substância<br />

Atração eletrostática entre<br />

íons positivos (cátions) e<br />

negativos (ânions),<br />

formando uma rede<br />

cristalina.<br />

Em geral, têm<br />

temperaturas de fusão e<br />

de ebulição altas.<br />

São sólidas à temperatura<br />

ambiente.<br />

São duras e quebradiças.<br />

Conduzem corrente<br />

elétrica na fase líquida ou<br />

dissolvidas.<br />

Compartilhamento de<br />

elétrons entre ametais, onde<br />

cada átomo participante da<br />

ligação contribui com 1<br />

elétron, ou dois, no caso da<br />

ligação covalente<br />

coordenada.<br />

Em geral, baixas<br />

temperaturas de fusão e<br />

de ebulição.<br />

Podem ser encontradas<br />

na forma sólida, líquida<br />

ou gasosa, na<br />

temperatura ambiente.<br />

Pobre condução de<br />

corrente elétrica, quando<br />

puras.<br />

EXERCÍCIOS INTERAÇÕES ATÔMICAS (LIGAÇÕES QUÍMICAS)<br />

Formação de cátions<br />

envoltos por uma nuvem de<br />

elétrons livres.<br />

Em geral, têm<br />

temperaturas de fusão e<br />

de ebulição altas.<br />

São sólidas à temperatura<br />

ambiente, exceto o<br />

mercúrio (Hg), que é<br />

líquido.<br />

São maleáveis (pode-se<br />

dobrar).<br />

Conduzem corrente<br />

elétrica na fase sólida ou<br />

fundida.<br />

1. O ferro sólido e o cloreto de sódio fundido conduzem corrente elétrica. O que há no ferro e no sal<br />

que explicam tal comportamento?<br />

2. Quando H recebe um elétron e se transforma em ânion, podemos dizer que o hidrogênio passa a<br />

ser hélio? Por quê?<br />

3. O número de massa (A) do 27 Al se altera quando ele se transforma em Al 3+ ? Por quê?<br />

4. (UFPR) Um elemento metálico forma um sulfeto de fórmula M2S3. A fórmula de seu cloreto será:<br />

a) MCl2.<br />

b) MCl.<br />

c) MCl3.<br />

d) MCl4.<br />

5. (FAAP-SP) Sabendo que o elemento E pertence ao subgrupo 2A e que o elemento D pertence ao<br />

subgrupo 7A, escreva a fórmula do composto constituído por E e D e a natureza da ligação entre<br />

eles.<br />

6. (F. M. SANTA CASA-SP) Átomos neutros representados por 7 3X ao se unirem a átomos de flúor<br />

formam o composto iônico de fórmula:<br />

a) XF.<br />

b) XF3.<br />

c) X2F7.<br />

d) X2F3.<br />

e) X2F.<br />

<strong>Estudo</strong> <strong>Dirigido</strong>/Química/II trimestre/1ºEM/2012 5


7. (UFPA) Sejam os elementos X com 53 elétrons e Y com 38 elétrons. Depois de fazermos a sua<br />

distribuição eletrônica, podemos afirmar que o composto mais provável formado pelo elementos é:<br />

a) YX2.<br />

b) Y3X2.<br />

c) Y2X3.<br />

d) Y2X.<br />

e) YX.<br />

8. Num composto, sendo A o cátion e B o ânion, e a fórmula A3B2, provavelmente os átomos A e B, no<br />

estado fundamental tenham os seguintes números de elétrons periféricos:<br />

A B<br />

a) 3 2<br />

b) 2 3<br />

c) 2 5<br />

d) 3 6<br />

e) 5 6<br />

9. (Mackenzie-SP) Átomos do elemento Y, que apresenta a distribuição eletrônica 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 :<br />

a) Têm número de massa igual a 16.<br />

b) Formam o íon Y 2- .<br />

c) Formam, com o alumínio, que pertence à família do boro, o composto Al3Y2.<br />

d) Pertencem à família do carbono.<br />

e) Apresentam cinco níveis de energia.<br />

10. (UFRS) As espécies químicas N 3- , O 2- , F 1- , Ne, Na 1+ , Mg 2+ :<br />

I. Constituem uma série isoeletrônica.<br />

II. Apresentam átomo e íons de mesmo raio.<br />

III. Apresentam elétrons celibatários. (Nota do autor: Celibatário = desemparelhado).<br />

IV. Apresentam a configuração eletrônica 1s 2 2s 2 2p 6 .<br />

Estão corretas as afirmações:<br />

a) I e II.<br />

b) I e III.<br />

c) I e IV.<br />

d) II e III.<br />

e) II e IV.<br />

11. (PUC-RS) Responda esta questão a partir da tabela a seguir, que apresenta os raios atômicos e<br />

iônicos de alguns elementos genéricos:<br />

Elementos Genéricos<br />

I II III IV<br />

Atômico 1,5 0,6 1,0 2,0<br />

(ângstron) 7 6 6 3<br />

Raio<br />

Iônico<br />

(ângstron)<br />

0,9<br />

5<br />

1,4<br />

0<br />

1,7<br />

4<br />

1,3<br />

3<br />

O exame da tabela mostra que, nesses casos, formam ânions os elementos genéricos:<br />

a) I e II.<br />

b) I e III.<br />

c) I e IV.<br />

d) II e III.<br />

e) III e IV.<br />

<strong>Estudo</strong> <strong>Dirigido</strong>/Química/II trimestre/1ºEM/2012 6


12. (ACAFE-SC) Num cristal de NaCl, a menor distância entre os núcleos dos íons Na + e Cl - é 2,76<br />

ângstrons e a distância entre os dois cloretos que se encostam é 3,62 ângstrons.<br />

Portanto, o raio do íon sódio é em ângstrons):<br />

a) 2,76.<br />

b) 0,95.<br />

c) 3,62.<br />

d) 0,86.<br />

e) 6,38.<br />

13. (F. M. SANTA CASA-SP) Por compartilhamento de elétrons, muitos átomos adquirem eletrosferas<br />

iguais às dos gases nobres. Isto acontece com todos os átomos representados na fórmula:<br />

a) O - F.<br />

b) O = F.<br />

c) F = O = F.<br />

d) F - O - F.<br />

e) O - F - O.<br />

14. (F. M. SANTA CASA-SP) Qual das fórmulas abaixo é prevista para o composto formado por átomos<br />

de fósforo e flúor, considerando o número de elétrons da camada de valência de cada átomo?<br />

a)<br />

b)<br />

c)<br />

d)<br />

e)<br />

Na +<br />

Cl -<br />

Cl -<br />

2,76 3,62<br />

15. (ACAFE-SC) Qual o número de ligações coordenadas nas moléculas de H2SO4, H3PO4 e SO2,<br />

respectivamente?<br />

a) 1, 2, 3.<br />

b) 1, 1, 2.<br />

c) 2, 1, 3.<br />

d) 2, 1, 1.<br />

e) 3, 1, 2.<br />

16. (UAAM) O cloreto de amônio (NH4Cl) possui:<br />

a) 2 ligações eletrovalentes, 3 covalências e nenhuma ligação coordenada.<br />

b) 1 ligação eletrovalente, 4 covalências e nenhuma ligação coordenada.<br />

c) 1 ligação eletrovalente, 1 covalência e 3 ligações coordenadas.<br />

d) 1 ligação eletrovalente, 3 covalências e 1 ligação coordenada.<br />

Cl -<br />

<strong>Estudo</strong> <strong>Dirigido</strong>/Química/II trimestre/1ºEM/2012 7


17. (UFMG) Das seguintes substâncias, a única que apresenta, ao mesmo tempo, ligações covalente e<br />

iônica é:<br />

a) KNO2.<br />

b) SO2.<br />

c) (CH3)2O.<br />

d) CaF2.<br />

e) P2O5.<br />

18. (CESGRANRIO-RJ) Assinale a opção correta:<br />

Ligação<br />

Eletrovalente<br />

Uma Ligação Covalente<br />

Simples<br />

Duas Ligações Covalentes<br />

Coordenadas<br />

Ânions<br />

a) MgCl2 HCl P2O5 S 2-<br />

b) Cl2 HI P2O5 Cu 2+<br />

c) F2 H2 N2O5 Zn 2+<br />

d) KCl RbCl N2O3 PO4 3-<br />

e) NaCl HF SO3 SO4 2-<br />

RESPOSTAS DOS EXERCÍCIOS INTERAÇÕES ATÔMICAS (LIGAÇÕES QUÍMICAS)<br />

POLARIDADE DAS LIGAÇÕES QUÍMICAS<br />

Vimos que a ligação iônica ocorre entre espécies químicas com cargas elétricas opostas (cátions<br />

e ânions). Por esse motivo, toda e qualquer ligação iônica é polar.<br />

Já no caso das ligações covalentes, não existe um elemento que perde e outro que recebe<br />

elétrons, mas um compartilhamento. Significa que não ocorre formação de cátions e ânions neste tipo<br />

de interação atômica. Entretanto, quando a ligação covalente se faz entre átomos diferentes, um deles<br />

tende a atrair o par eletrônico ligante para perto de si, produzindo cargas elétricas parciais de cada lado<br />

da ligação. Observe:<br />

A flecha indica o sentido de deslocamento do par eletrônico ligante e os símbolos<br />

lados da molécula onde há menor e maior densidade eletrônica, respectivamente. A molécula se<br />

comporta como um dipolo elétrico, apresentando o que se convencionou chamar de "cargas parciais"<br />

positivas ( ) e negativas ( ).<br />

Para definir quem tem maior força de atração para com os elétrons ligantes, adota-se a medida da<br />

ELETRONEGATIVIDADE que é a capacidade que um átomo tem de atrair para si o par eletrônico<br />

que ele compartilha com outro átomo, numa ligação química.<br />

<strong>Estudo</strong> <strong>Dirigido</strong>/Química/II trimestre/1ºEM/2012 8


A eletronegatividade é baseada em dados experimentais, sendo que o cientista Pauling criou uma<br />

Escala de Eletronegatividade conforme se segue abaixo:<br />

TABELA DE ELETRONEGATIVIDADE DE PAULING DE<br />

ALGUNS ELEMENTOS QUÍMICOS<br />

1/1ª 2/2A 13/3 14/4 15/5 16/6 17/7<br />

H<br />

2,1<br />

A A A A A<br />

Li Be<br />

B C N O F<br />

1,0 1,5<br />

2,0 2,5 3,0 3,5 4,0<br />

Na Mg<br />

Al Si P S Cl<br />

0,9 1,2<br />

1,5 1,8 2,1 2,5 3,0<br />

K Ca<br />

Ga Ge As Se Br<br />

0,8 1,0<br />

1,6 1,8 2,0 2,4 2,8<br />

Rb Sr<br />

In Sn Sb Te I<br />

0,8 1,0<br />

1,7 1,8 1,9 2,1 2,5<br />

Cs Ba<br />

Tl Pb Bi Po At<br />

0,7 0,9<br />

1,8 1,8 1,9 2,0 2,2<br />

Fr Ra<br />

0,7 0,9<br />

Quanto maior a diferença de eletronegatividade entre os átomos participantes de uma ligação, maior será<br />

o caráter iônico dessa ligação.<br />

GEOMETRIA MOLECULAR E POLARIDADE DAS MOLÉCULAS<br />

Os átomos, ao efetuarem ligações químicas, dispõem-se ao redor de um átomo central, que pode<br />

ter, ou não, pares de elétrons não-ligantes.<br />

Dependendo da quantidade de espécies ligadas a esse átomo central e da quantidade de pares<br />

de elétrons não-ligantes que ele possui, obtém-se a disposição espacial da molécula.<br />

Uma forma prática para se chegar à geometria de uma molécula é efetuar a soma das<br />

espécies que dispõem-se ao redor do átomo central com os pares de elétrons não-ligantes que<br />

ele possui. Diante do resultado dessa soma, infere-se a geometria.<br />

Fórmula<br />

Molecular<br />

CO2<br />

BH3<br />

Exceção à regra<br />

do octeto<br />

CH4<br />

NH3<br />

H2O<br />

Fórmula Estrutural Com os<br />

Pares de Elétrons Não-ligantes<br />

Soma Espécies<br />

Ligadas + pares de<br />

elétrons não-ligantes<br />

Fórmula de Bolas Geometria<br />

<strong>Estudo</strong> <strong>Dirigido</strong>/Química/II trimestre/1ºEM/2012 9<br />

2<br />

3<br />

4<br />

4<br />

4<br />

LINEAR<br />

TRIGONAL<br />

PLANA<br />

TETRAÉDRICA<br />

PIRAMIDAL TRIGONAL<br />

ANGULAR


POLARIDADE DAS MOLÉCULAS<br />

Para se determinar a polaridade de uma moléculas, devemos levar em consideração dois fatores:<br />

polaridade das ligações e geometria molecular.<br />

A molécula de CO2, por exemplo, apresenta geometria linear e as ligações entre O e C são<br />

polares. Entretanto, a força de atração utilizada por um dos oxigênios, tem mesma intensidade que a<br />

força de atração do outro oxigênio, porém em sentido contrário, uma contrabalança a outra, resultando<br />

no que se chama de momento de dipolo ( ) igual a zero. Sempre que esse momento de dipolo for zero,<br />

a molécula será APOLAR, mesmo tendo ligações polares.<br />

Na verdade, a polaridade de uma molécula é determinada pela soma dos vetores indicativos da polaridade das<br />

ligações e, sempre que existir uma simetria, quer na distribuição dos átomos ao redor do átomo central, quer na dos pares de<br />

elétrons livres, a molécula será APOLAR, caso contrário, a molécula será POLAR.<br />

INTERAÇÕES INTERMOLECULARES<br />

Além das atrações ocorridas entre átomos, existe também uma atração que surge entre<br />

moléculas. Na verdade são apenas 2 tipos de forças atrativas: atrações entre moléculas apolares e<br />

atrações entre moléculas polares, sendo que esta última subdivide-se em dois tipos, conforme veremos.<br />

Em condições ambientes, os compostos iônicos são sólidos, devido às forças elétricas de atração<br />

existentes entre seus cátions e ânions. Do mesmo modo, os metais são quase todos sólidos, devido à<br />

forte união que a ligação metálica exerce sobre seus átomos. Já as substâncias covalentes podem ser<br />

sólidas, líquidas ou gasosas; isto prova que entre suas moléculas podem existir forças de intensidade<br />

maiores ou menores; são exatamente essas "forças" ou "ligações" entre as moléculas<br />

(intermoleculares), que iremos estudar.<br />

FORÇAS DE van der WAALS<br />

A atração intermolecular "força de van der Waals" ocorre entre moléculas apolares. São bastante<br />

fracas e resultam do seguinte: mesmo sendo apolar, a molécula é formada por muitos elétrons, que se<br />

movimentam rapidamente. Pode acontecer, num dado instante, de uma molécula estar com "mais<br />

elétrons de um lado que do outro", seja no momento de<br />

aproximação de outra molécula, seja através de uma colisão com<br />

deslocalização da nuvem eletrônica. Esta molécula estará, então,<br />

momentaneamente polarizada e, por indução elétrica, irá provocar a<br />

polarização de uma molécula vizinha (dipolo induzido), resultando<br />

uma atração fraca entre ambas.<br />

Como estas forças atrativas são fracas, pequena quantidade<br />

de energia é suficiente para provocar a separação dessas moléculas<br />

e, conseqüentemente, passá-las da fase sólida para a líquida e depois para a gasosa.<br />

DIPOLO-DIPOLO<br />

Moléculas apolares ao se aproximarem têm seus elétrons<br />

deslocados, criando momentaneamente um dipolo elétrico<br />

que induzirá as moléculas vizinhas a polarizarem-se.<br />

Forças de van der Waals<br />

FRACAS<br />

<strong>Estudo</strong> <strong>Dirigido</strong>/Química/II trimestre/1ºEM/2012 10


A atração intermolecular "dipolo-dipolo" ocorre entre moléculas polares, onde um dos pólos (+ ou)<br />

atrai o pólo oposto de outra molécula. São atrações cerca de 10 vezes mais fortes do que as forças de<br />

van der Waals e, por isso mesmo fazem com que as substâncias com esse tipo de interação tenha<br />

maior temperatura de fusão e de ebulição do que aquelas com interações de van der Waals.<br />

LIGAÇÃO DE HIDROGÊNIO<br />

A interação intermolecular "Ligação de Hidrogênio" é um tipo especial de forças dipolo-dipolo, pois<br />

também ocorrem entre moléculas polares. Contudo apenas nas moléculas polares que possuem o<br />

hidrogênio (H) ligado a átomos muito eletronegativos, no caso, flúor (F), oxigênio (O) ou nitrogênio (N),<br />

que são os elementos mais eletronegativos da Classificação Periódica dos Elementos Químicos.<br />

É a atração intermolecular mais forte existente e ocorre principalmente na fase sólida ou líquida de<br />

um composto. Entretanto é cerca de 10 vezes menos intensa que uma ligação covalente.<br />

Essas interações são suficientemente fortes para alterarem as propriedades das substâncias nas<br />

quais elas ocorrem como, por exemplo, a temperatura de fusão e de ebulição (e, por conseqüência, o<br />

estado físico):<br />

+100<br />

Forças de DIPOLO-DIPOLO<br />

FORTES<br />

F H F H<br />

0<br />

-100<br />

HF<br />

LIGAÇÃO DE HIDROGÊNIO<br />

MUITO FORTES<br />

Temperatura de Ebulição / ºC<br />

20 40 60 80 100 120 140 Massas<br />

Moleculares<br />

EXERCÍCIOS POLARIDADE DAS MOLÉCULAS E INTERAÇÕES INTERMOLECULARES<br />

19. (E.E.MAUÁ-SP) De que maneira variam, em função do número atômico:<br />

a) as afinidades eletrônicas dos halogênios?<br />

b) As polaridades das ligações desses elementos com o hidrogênio?<br />

H2O<br />

H2S<br />

HCl<br />

H2Se<br />

HBr<br />

20. (FUVEST-SP) Considere molécuilas de HF, HCl, H2O (angular), H2, O2 e CH4(tetraédrica).<br />

a) Classifique essas moléculas em dois grupos: moléculas polares e moléculas não-polares.<br />

b) Qual a propriedade referente ao átomo e qual a referente à molécula em que se baseou para<br />

classificá-las?<br />

21. (FUVEST-SP) O carbono e o silício pertencem à mesma família da Tabela Periódica.<br />

a) Qual o tipo de ligação existente no composto SiH4?<br />

b) Embora a eletronegativiadde do silício seja 1,7 e a do hidrogênio 2,1, a molécula do SiH4 é<br />

apolar. Por quê?<br />

<strong>Estudo</strong> <strong>Dirigido</strong>/Química/II trimestre/1ºEM/2012 11<br />

H2Te<br />

HI


22. (FUVEST-SP) Qual das moléculas tem maior momento de dipolo:<br />

a) H2O ou H2S?<br />

b) CH4 ou NH3?<br />

Justifique.<br />

23. (PUC-SP) O elemento de maior eletronegatividade é o que apresenta a seguinte configuração<br />

eletrônica:<br />

a) 1s 2 2s 1 .<br />

b) 1s 2 2s 2 2p 1 .<br />

c) 1s 2 2s 2 2p 2 .<br />

d) 1s 2 2s 2 2p 5 .<br />

e) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 .<br />

24. (F. M.SANTA CASA-SP) Os elementos mais eletronegativos são os de menor:<br />

a) volume atômico.<br />

b) Potencial de ionização.<br />

c) Reatividade química.<br />

d) Caráter metálico.<br />

e) Número atômico.<br />

25. (FESP-PE) Considere as seguintes distribuições eletrônicas, correspondentes a átomos de<br />

elementos químicos diferentes:<br />

X - 1s 2 .... 4s 2 .<br />

Y - 1s 2 ..... 4p 6<br />

Y - 1s 2 ..... 3s 2 3p 5 .<br />

W - 1s 2 ..... 4s 1 .<br />

I. São elementos gasosos Y e X.<br />

II. Apresentam propriedades metálicas acentuadas Y e Z.<br />

III. O elemento mais eletronegativo é o Z.<br />

IV. O elemento Y é mais eletronegativo que o elemento Z.<br />

a) Todas as afirmativas são falsas.<br />

b) Apenas as afirmativas I e II são verdadeiras.<br />

c) Todas as afirmativas são verdadeiras.<br />

d) A afirmativa IV é a única correta.<br />

e) Apenas a afirmativa II é verdadeira.<br />

26. (PUC-RS) Dentre as espécies químicas a seguir:<br />

I. Cl2.<br />

II. LiCl.<br />

III. NaCl.<br />

IV. KCl.<br />

V. CsCl.<br />

A que apresenta ligação com maior caráter iônico é:<br />

a) I.<br />

b) II.<br />

c) III.<br />

d) IV.<br />

e) V.<br />

<strong>Estudo</strong> <strong>Dirigido</strong>/Química/II trimestre/1ºEM/2012 12


27. (FMU/FIAM-SP) Considerando-se os compostos:<br />

1) SiH4.<br />

2) CO2.<br />

3) CCl4.<br />

4) HCl.<br />

5) H2º<br />

Constituem dipolos permanentes:<br />

a) 3 e 5.<br />

b) 4 e 5.<br />

c) 2 e 3.<br />

d) 1 e 5.<br />

e) 3 e 4.<br />

28. Dadas as moléculas:<br />

I. HCl.<br />

II. H2O<br />

III. NH3.<br />

IV. BF3.<br />

V. CH4.<br />

São polares:<br />

a) somente I e II.<br />

b) Somente III, IV e V.<br />

c) Somente I, II e III.<br />

d) Somente I, II, III e IV.<br />

e) Todas.<br />

29. (FEI-SP) Qual o tipo de interação que se manifesta entre as moléculas de:<br />

a) NH3?<br />

b) CH4?<br />

30. Comparando-se as temperaturas de ebulição dos compostos HF, HCl, HBr, HI, nota-se que a do HF<br />

é muito elevada em relação aos demais. Como poderíamos explicar esse fato?<br />

31. (PUCCAPINAS-SP) A congelação da água na superfície dos lagos em países frios ocorre pela:<br />

a) ruptura de ligações intermoleculares.<br />

b) Ruptura de ligações intramoleculares.<br />

c) Formação de ligações intermoleculares.<br />

d) Formação de ligações intramoleculares.<br />

e) Formação de ligação inter e intramoleculares.<br />

32. (UCMG) No dióxido de carbono solidificado, as moléculas de CO2 serão unidas por ligações:<br />

a) covalentes.<br />

b) Iônicas.<br />

c) De van der Waals.<br />

d) Iônicas e covalentes.<br />

e) Iônicas e van der Waals.<br />

<strong>Estudo</strong> <strong>Dirigido</strong>/Química/II trimestre/1ºEM/2012 13


33. (FUVEST-SP) A tensão superficial dos líquidos depende diretamente de processos de interações<br />

entre as moléculas, como, por exemplo, ligações de hidrogênio. Qual das substâncias abaixo tem<br />

maior tensão superficial?<br />

a) benzeno.<br />

b) Octano.<br />

c) Tetracloreto de carbono.<br />

d) Éter etílico.<br />

e) Água.<br />

34. (UFMG) Misturando-se iguais volumes de água e álcool absoluto, o volume resultante é menor do<br />

que a soma dos volumes dos componentes antes da mistura. O processo libera calor. Com relação<br />

ao apresentado acima, a afirmativa certa é:<br />

a) A energia potencial dos componentes na mistura é maior do que quando separados.<br />

b) O tamanho das moléculas dos componentes na mistura é menor do que quando separadas.<br />

c) As interações intermoleculares são mais intensas na mistura do que nos componentes separados.<br />

d) A liberação de calor indica que ocorreu uma reação química entre os componentes da mistura.<br />

e) A massa resultante da mistura é menor do que a soma das massas dos componentes separados.<br />

<strong>Estudo</strong> <strong>Dirigido</strong>/Química/II trimestre/1ºEM/2012 14

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