(a) Discuta ligação iônica. Explique passo a passo. (b) Cite exemplos de materiais que predominam as ligações iônicas.
Passo 1
O enunciado pede (a) discutir ligação iônica passo a passo e (b) citar exemplos de materiais que têm esse tipo de ligação.
Conteúdo: química geral – ligações químicas (parte de ligações iônicas).
O que vamos precisar:
• Conceito de elétrons de valência
• Formação de íons (cátion e ânion)
• Diferença de eletronegatividade
• Atração eletrostática (lei de Coulomb)
• Energia reticular e propriedades dos compostos iônicos
Conteúdo: química geral – ligações químicas (parte de ligações iônicas).
O que vamos precisar:
• Conceito de elétrons de valência
• Formação de íons (cátion e ânion)
• Diferença de eletronegatividade
• Atração eletrostática (lei de Coulomb)
• Energia reticular e propriedades dos compostos iônicos
Passo 2
Primeiro, o que é ligação iônica?
É quando um átomo “passa” um ou mais elétrons para outro, formando íons:
• Cátion: átomo que perde elétrons (fica positivo)
• Ânion: átomo que ganha elétrons (fica negativo)
Exemplo clássico:
Na → Na⁺ + e⁻
Cl + e⁻ → Cl⁻
É quando um átomo “passa” um ou mais elétrons para outro, formando íons:
• Cátion: átomo que perde elétrons (fica positivo)
• Ânion: átomo que ganha elétrons (fica negativo)
Exemplo clássico:
Na → Na⁺ + e⁻
Cl + e⁻ → Cl⁻
Passo 3
Por que isso acontece?
Diferença de eletronegatividade (χ) alta entre os elementos. Se
\Delta χ = |χ₁ – χ₂| ≳ 1,7
a ligação tende a ser iônica. Um átomo “puxa” fortemente o elétron do outro e forma íons.
Diferença de eletronegatividade (χ) alta entre os elementos. Se
\Delta χ = |χ₁ – χ₂| ≳ 1,7
a ligação tende a ser iônica. Um átomo “puxa” fortemente o elétron do outro e forma íons.
Passo 4
Como os íons ficam juntos?
Atração eletrostática descrita pela lei de Coulomb:
F = k · |q₁·q₂| / r²
onde q₁ e q₂ são as cargas dos íons e r a distância entre eles. Isso gera uma rede cristalina estável, que chamamos de estrutura iônica.
Atração eletrostática descrita pela lei de Coulomb:
F = k · |q₁·q₂| / r²
onde q₁ e q₂ são as cargas dos íons e r a distância entre eles. Isso gera uma rede cristalina estável, que chamamos de estrutura iônica.
Passo 5
Quais são as características gerais de um composto iônico?
• Altos pontos de fusão e ebulição (energia reticular grande)
• Sólidos cristalinos duros e frágeis
• Bons condutores de eletricidade no estado fundido ou em solução aquosa (íons livres)
• Geralmente solúveis em água
• Altos pontos de fusão e ebulição (energia reticular grande)
• Sólidos cristalinos duros e frágeis
• Bons condutores de eletricidade no estado fundido ou em solução aquosa (íons livres)
• Geralmente solúveis em água
Passo 6
Agora, exemplos de materiais com ligação iônica predominante:
• NaCl (cloreto de sódio)
• MgO (óxido de magnésio)
• CaF₂ (fluoreto de cálcio)
• Al₂O₃ (óxido de alumínio)
• KBr (brometo de potássio)
• NaCl (cloreto de sódio)
• MgO (óxido de magnésio)
• CaF₂ (fluoreto de cálcio)
• Al₂O₃ (óxido de alumínio)
• KBr (brometo de potássio)
Resposta
(a) Ligação iônica é a união de íons de cargas opostas formada pela transferência de elétrons de um átomo (cátion) para outro (ânion), motivada por grande diferença de eletronegatividade e mantida pela atração eletrostática (lei de Coulomb) em redes cristalinas. Caracteriza-se por altos pontos de fusão/ebulição e boa condutividade eletrolítica.
(b) Exemplos: NaCl, MgO, CaF₂, Al₂O₃, KBr.
(b) Exemplos: NaCl, MgO, CaF₂, Al₂O₃, KBr.