Qual a diferença entre ligação química e interação intermolecular? Dê exemplos. Em complem para os compostos abaixo, qual o tipo de ligação você esperaria?
a)
b)
c) Ferro metálico
d) NaCl
a)
b)
c) Ferro metálico
d) NaCl
Passo 1
O enunciado pede duas coisas:
- Explicar a diferença entre “ligação química” e “interação intermolecular” e dar exemplos.
- Para cada um dos compostos/ materiais abaixo, indicar o tipo de ligação que eu esperaria:
a)
b)
c) Ferro metálico
d)
Informações fornecidas pelo enunciado: os nomes/fórmulas dos compostos/ materiais acima. Não há outra informação numérica dada.
Passo 2
O que é ligação química (definição e ideias-chave)
- Ligação química é a força que mantém átomos unidos dentro de uma mesma molécula ou de um sólido. É “o que acontece dentro” da entidade química.
- Ligação química envolve reordenamento ou compartilhamento de elétrons entre átomos e normalmente tem energias grandes (precisa de muita energia para quebrar). Tipicamente as ordens de grandeza de energia são:
- Tipos principais de ligação química simples que você costuma ver em prova:
- Ligação covalente: dois átomos compartilham pares de elétrons (ex.: ligação
em ). Pode ser apolar ou polar dependendo da diferença de eletronegatividade. - Ligação iônica: ocorre quando um átomo doa elétron(es) e outro aceita, gerando íons que se atraem eletrostaticamente (ex.:
e em sólido). - Ligação metálica: elétrons de valência ficam deslocalizados em uma “nuvem” que envolve os catiões metálicos (ex.: ferro, cobre).
- Ligação covalente: dois átomos compartilham pares de elétrons (ex.: ligação
- Por que isso importa na prova: a natureza da ligação determina propriedades macroscópicas importantes como ponto de fusão, condutividade elétrica, solubilidade.
Passo 3
O que é interação intermolecular (definição e ideias-chave)
- Interação intermolecular é a força entre moléculas diferentes (ou entre íons e moléculas). É “o que acontece entre” entidades químicas distintas.
- Em geral são mais fracas que ligações químicas, com energias menores:
- Tipos comuns:
- Forças de dispersão (London): sempre presentes; mais importantes para moléculas apolares; aumentam com o tamanho/ polarizabilidade.
- Dipolo-dipolo: entre moléculas polares (ex.: entre moléculas de
líquidas). - Ligação de hidrogênio: caso especial forte entre
ligado a , ou e um par livre num átomo eletronegativo em outra molécula (ex.: entre moléculas de ). - Interação íon-dipolo: entre íons e moléculas polares (ex.: solvatação de
por ).
- Consequência prática: interações intermoleculares governam pontos de ebulição/ fusão de substâncias moleculares, viscosidade, tensão superficial, e solubilidade em solventes.
Passo 4
Como distinguir rapidamente em prova “ligação química” de “interação intermolecular” e identificar o tipo
- Pergunta-chave 1: estamos falando de átomos unidos dentro da mesma molécula/sólido? Então é ligação química. Se estivermos falando de atração entre diferentes moléculas/íon + molécula, é interação intermolecular.
- Pergunta-chave 2 (para tipo de ligação química): que tipos de átomos estão envolvidos?
- Metal + não metal → normalmente ligação iônica (ex.:
, ). - Não metal + não metal → geralmente ligação covalente (ver se é polar ou apolar pela diferença de eletronegatividade).
- Só metal(es) → ligação metálica (ex.: ferro).
- Metal + não metal → normalmente ligação iônica (ex.:
- Regra prática pela diferença de eletronegatividade: se precisar, use a diferença de eletronegatividade
(valores típicos que a prova aceita):
(essas faixas são aproximações didáticas; o ponto-chave é metal vs. não-metal e sinais de transferência/compartilhamento de elétrons.)
- Para interações intermoleculares: verifique se a molécula é polar (momento dipolar) ou tem
ligado a , ou (para ligar hidrogênio).
Passo 5
Aplicando as ideias a
- Observação:
é um metal alcalino-terroso (grupo 2) e é um não-metal halogênio. Pelo critério “metal + não metal”, espera-se formação de íons e e uma rede iônica. - Usando eletronegatividades como confirmação (valores típicos):
, . A diferença é que é maior que , indicando caráter iônico forte. - Conclusão: a ligação química em
é predominantemente ligação iônica (rede cristalina / ). Propriedades esperadas: ponto de fusão alto, condutor quando fundido ou em solução aquosa, sólido duro e quebradiço.
Passo 6
Aplicando as ideias a
- Dentro da molécula: átomos envolvidos são
(não-metal, ) e (não-metal, ). A diferença está na faixa de ligação covalente polar. - Portanto, a ligação química dentro de
é ligação covalente polar (ligações com distribuição desigual de carga). - Entre moléculas de
: existem fortes interações intermoleculares do tipo ligação de hidrogênio (porque está ligado a que é muito eletronegativo). Essas ligações de hidrogênio explicam o ponto de ebulição relativamente alto da água para uma molécula tão pequena. - Resumo: ligação química = covalente polar; interação intermolecular dominante = ligação de hidrogênio (mais dispersões e dipolo-dipolo também).
Passo 7
Aplicando as ideias ao ferro metálico
- Ferro é um metal (átomos Fe). Em sólidos metálicos típicos os átomos formam uma rede em que os elétrons de valência ficam deslocalizados numa “nuvem” eletrônica que se move entre os cátions metálicos.
- Esse tipo de ligação é chamada ligação metálica. Características: boa condutividade elétrica e térmica, maleabilidade e ductilidade (porque cátions podem deslizar sem quebrar “ligações” fixas).
- Conclusão: em ferro metálico espera-se ligação metálica.
Passo 8
Aplicando as ideias a
-
é metal alcalino ( ) e é halogênio ( ). A diferença é bem grande, indicando transferência de elétron e formação de íons e . - Em sólido,
forma uma rede cristalina iônica (estrutura cúbica tipo halita). Portanto, a ligação química é iônica. - Propriedades esperadas: alto ponto de fusão, não condutor no estado sólido (cátions e ânions ficam fixos), conduz em solução aquosa ou fundido.
Passo 9
Dicas rápidas para a prova (resumo prático e mental)
- Se for metal + não metal → pensar em ligação iônica e rede cristalina.
- Se for dois não-metais → pensar em ligação covalente; use
para decidir polaridade. Se tiver ligado a , ou → esperar ligações de hidrogênio entre moléculas. - Se for metal puro → ligação metálica (elétrons deslocalizados).
- Sempre que a pergunta pedir “tipo de ligação que você esperaria”, diga o tipo da ligação química (intraespécie). Se quiser aprofundar, também mencione as interações intermoleculares relevantes (isso conta pontos extras em prova).
Resposta
a)
: ligação iônica.
b) : ligação covalente polar (ligações
); interações intermoleculares dominantes: ligação de hidrogênio.
c) Ferro metálico: ligação metálica.
d) : ligação iônica.
b)
c) Ferro metálico: ligação metálica.
d)