Ligação Química Hidrocarbonetos
Ligação Química Hidrocarbonetos
Ligação Química Hidrocarbonetos
Ligação covalente
A ligação covalente é um dos modelos de ligação química que se deve à compartilha (ou partilha) de
pares de eletrões entre os átomos de elementos com tendência para captar eletrões: os não metais.
Esta pode ser simples, dupla ou tripla.
A ligação covalente nas substâncias moleculares
Quando se estabelece uma ligação química, os átomos ficam, em geral, com o número
máximo de eletrões de valência que pode ter o seu último nível de energia, isto é, oito
eletrões, à exceção do átomo de hidrogénio que só pode ter dois eletrões.
Diz-se, por isso, que os átomos ligados satisfazem, em geral, a regra do octeto.
De acordo com a regra do octeto, os átomos, quando estabelecem ligações ficam, em geral, com
8 eletrões de valência (exceto o hidrogénio que fica com dois), o que lhes dá maior estabilidade.
Notação de Lewis e regra do octeto
A distribuição eletrónica dos átomos de cloro é:
1 7Cl– 2 – 8 – 7
Fórmulas de estrutura
As fórmulas de estrutura são fórmulas químicas que indicam o modo como
os átomos se ligam numa molécula.
• Um par de eletrões de valência representa-se por um traço;
Os traços entre os símbolos químicos representam os pares de eletrões compartilhados,
também designados por eletrões ligantes;
• Os outros traços que podem surgir à volta dos símbolos químicos representam pares de eletrões de
valência não compartilhados, também designados por eletrões não ligantes.
No caso das moléculas de hidrogénio, H2 , e de cloro, Cl2 , as ligações covalentes entre os seus
átomos devem-se à partilha de apenas um par de eletrões.
A ligação entre os átomos nestas duas moléculas designa-se, por isso, ligação covalente simples.
A ligação representa-se por um traço entre os símbolos químicos dos átomos ligados.
Assim:
• quando se formam moléculas, temos substâncias moleculares;
• quando se formam redes covalentes, temos substâncias covalentes.
As substâncias covalentes são substâncias constituídas por um agregado
gigante de átomos que estabelecem, entre si, em toda a sua extensão,
ligações covalentes.
Diamante e grafite
O diamante e a grafite são dois exemplos muito conhecidos de substâncias covalentes, constituídas
por redes covalentes de átomos de carbono.
Estas substâncias elementares são diferentes, apesar de serem formadas pelo mesmo elemento
químico carbono, porque o modo como os átomos
De carbono se ligam é diferente, o que lhes confere propriedades diferentes.
Grafeno
O grafeno é uma rede covalente de átomos de carbono, ligados entre si
por ligações covalentes simples, numa estrutura hexagonal
plana. Corresponde a um dos planos na estrutura da grafite.
Entre as propriedades do grafeno podem ser referidas, por exemplo, a
sua elevada resistência, elevada condutividade elétrica
e térmica, elevada elasticidade e dureza, entre outras.
• O grafeno é considerado a base estrutural de algumas substâncias
elementares de carbono como a grafite, os nanotubos de carbono e os
fulerenos.
Sílica
cada
A sílica é óxido de silício, SiO2 , que é uma substância composta. Na rede covalente,
átomo de silício liga-se a quatro átomos de oxigénio, por meio de
ligações covalentes simples, e cada átomo de oxigénio está ligado a
dois átomos de silício.
SÍNTESE
A grande diversidade de substâncias resulta da combinação de átomos dos elementos através de
diferentes modelos de ligação: covalente, iónica e metálica.
• O tipo de ligação (covalente, iónica e metálica) relaciona-se com a posição dos elementos na
Tabela Periódica.
• A ligação covalente é a ligação química que é feita por compartilha de pares de eletrões entre
átomos.
• As fórmulas de estrutura moleculares são fórmulas químicas que indicam o modo como os átomos
se encontram ligados entre si numa molécula.
Numa ligação covalente simples é compartilhado um par de eletrões por dois átomos.
• Numa ligação covalente dupla são compartilhados dois pares de eletrões por dois átomos.
• Numa ligação covalente tripla são compartilhados três pares de eletrões por dois átomos.
• As substâncias covalentes são substâncias constituídas por um agregado gigante de átomos que
estabelecem, entre si, ligações covalentes.
• O grafeno é uma rede covalente de átomos de carbono ligados entre si por ligações covalentes
simples, numa estrutura hexagonal plana.
Ligação iónica
A ligação iónica é a ligação que se estabelece entre iões de cargas opostas, originando
substâncias formadas por redes de iões (positivos e negativos).
A fórmula química das substâncias iónicas indica a proporção em que os iões positivos e
negativos se combinam nessa substância.
Na formação do cloreto de sódio, NaCl , os átomos de sódio, Na , cedem o seu eletrão de valência
aos átomos de cloro, Cl, formando-se iões sódio, Na+, e iões cloreto, Cl–. Estes iões são mais estáveis
que os respetivos átomos, pois têm oito eletrões de valência.
Na rede de iões do cloreto de sódio, NaCl , cada ião sódio, Na+ , está rodeado
por seis iões cloreto, Cl– , e cada ião cloreto, Cl– , está rodeado por seis iões
sódio, Na+ .
Por sua vez, estes iões ligam-se a outros iões e assim sucessivamente, numa
rede iónica única.
Ligação metálica
A ligação metálica é a ligação química que se estabelece entre átomos de metais.
Nos metais, os átomos, que possuem poucos eletrões de valência, encontram-se dispostos
em redes de átomos.
Como, nessas redes, os átomos se encontram próximos uns dos outros, os eletrões de valência de um
átomo são atraídos simultaneamente pelos núcleos dos vizinhos, podendo assim
deslocar-se entre os átomos, formando, no seu conjunto, um “mar de eletrões”.
Segundo este modelo de ligação metálica, conhecido por modelo do “mar de eletrões”, a ligação
que se estabelece nas redes de átomos de metais deve-se à partilha de
eletrões de valência deslocalizados.
Os eletrões de valência não estão ligados aos átomos, mas deslocalizados por toda a rede de átomos,
movendo-se em todas as direções e sendo compartilhados por todos os átomos.
Resumindo
• A ligação covalente estabelece-se entre átomos de não metais podendo formar:
- Moléculas - Unidades estruturais eletricamente neutras constituídas por um número
definido (n > 1) de átomos ligados por ligações covalentes.
- Redes covalentes - Sistema de átomos ligados através de ligações covalentes,
constituídos por um número indefinido (n muito elevado) de átomos.
• O carbono é um elemento essencial à existência de vida. Para além de existir em todos os
organismos vivos, podemos encontrá-lo, como mineral, organizado em redes covalentes. Alguns
exemplos dessas redes são o diamante, a grafite e o grafeno.
• Na Natureza formam-se naturalmente e coexistem partículas com
carga elétrica que interagem através de forças elétricas. Se essas
partículas tiverem o mesmo sinal de carga repelem-se, se tiverem
cargas de sinal oposto atraem-se.
Compostos de carbono
O carbono é um elemento químico que entra na composição de todos os seres vivos.
Embora não seja o elemento mais abundante na Natureza, o carbono entra na constituição de mais de
90% das substâncias conhecidas; há cerca de 10 milhões de compostos de carbono.
A existência de um número tão elevado de compostos de carbono tem a ver
com o facto de os átomos deste elemento partilharem quatro pares de
eletrões com outros átomos, estando todos estes pares de eletrões
envolvidos nas ligações simples, duplas e/ou triplas que estes átomos
estabelecem.
Metano, CH4
Etano, C2H4
Eteno, C2H4
Etino, C2H2
Hidrocarbonetos
Os hidrocarbonetos são compostos de carbono constituídos unicamente pelos elementos carbono
e hidrogénio.
Nestes compostos, os átomos de carbono estabelecem ligações covalentes entre si e com átomos
de hidrogénio, podendo as suas moléculas atingir grandes dimensões.
O petróleo e o gás natural são fontes naturais de hidrocarbonetos.
Os hidrocarbonetos são compostos de carbono constituídos
unicamente pelos elementos carbono e hidrogénio.
Atendendo às ligações que se estabelecem entre os átomos de carbono, os hidrocarbonetos podem
ser classificados em saturados e insaturados.
Nos hidrocarbonetos saturados, as ligações entre os átomos de carbono
são todas ligações covalentes simples. Estes hidrocarbonetos são conhecidos
por alcanos.
• O nome dos alcanos termina sempre em –ano.
Exemplos de alcanos
Alcenos
Os alcenos são hidrocarbonetos insaturados de cadeia aberta, que apresentam uma ligação
covalente dupla entre os átomos de carbono.
Alcinos
Os alcinos são hidrocarbonetos insaturados de cadeia aberta, que apresentam uma ligação
covalente tripla entre os átomos de carbono.