As ligações covalentes são direcionais e saturadas, em contraste as ligações iônicas são não direcionais e insaturadas. (a) explique o porquê?
Passo 1
O enunciado compara dois tipos de ligação química: a ligação covalente, que é dita direcional e saturada, e a ligação iônica, que é não direcional e insaturada. O conteúdo aqui é Química Geral, especificamente comportamento de ligações químicas com base no modelo de orbitais atômicos e na atração eletrostática.
Passo 2
Ligação covalente
Uma ligação covalente surge quando dois átomos compartilham pares de elétrons originários de orbitais que se sobrepõem no espaço. Como esses orbitais (por exemplo, orbitais ,
,
) têm formas e orientações bem definidas, o máximo de sobreposição ocorre em direções específicas. Por isso dizemos que a ligação covalente é direcional: há ângulos de ligação preferenciais (por exemplo,
em moléculas tetraédricas).
Uma ligação covalente surge quando dois átomos compartilham pares de elétrons originários de orbitais que se sobrepõem no espaço. Como esses orbitais (por exemplo, orbitais
Passo 3
Saturação da covalência
Cada átomo tem um número limitado de elétrons de valência para compartilhar (por exemplo, carbono faz no máximo quatro ligações simples). Uma vez satisfeita a valência, não pode formar mais ligações covalentes sem quebrar a configuração eletrônica estável. Por isso a ligação covalente é saturada: há um teto no número de ligações que o átomo pode fazer.
Cada átomo tem um número limitado de elétrons de valência para compartilhar (por exemplo, carbono faz no máximo quatro ligações simples). Uma vez satisfeita a valência, não pode formar mais ligações covalentes sem quebrar a configuração eletrônica estável. Por isso a ligação covalente é saturada: há um teto no número de ligações que o átomo pode fazer.
Passo 4
Ligação iônica
Na ligação iônica, um átomo doa elétrons e outro os recebe, gerando íons de cargas opostas que se atraem por forças de Coulomb. Essa atração eletrostática é isotrópica: independe da direção em torno do íon, pois o campo elétrico de um cátion ou ânion age igualmente em todas as direções. Logo, é uma ligação não direcional.
Na ligação iônica, um átomo doa elétrons e outro os recebe, gerando íons de cargas opostas que se atraem por forças de Coulomb. Essa atração eletrostática é isotrópica: independe da direção em torno do íon, pois o campo elétrico de um cátion ou ânion age igualmente em todas as direções. Logo, é uma ligação não direcional.
Passo 5
Insaturação da ionia
Em estruturas iônicas (por exemplo, NaCl sólido), cada íon pode ter ao seu redor vários íons de sinal oposto até formar a máxima coordenação possível ditada pelo empacotamento cristalino, não por um número fixo de elétrons. Não há um limite estrito de “pares compartilhados” como na covalência, então dizemos que a ligação iônica é insaturada.
Em estruturas iônicas (por exemplo, NaCl sólido), cada íon pode ter ao seu redor vários íons de sinal oposto até formar a máxima coordenação possível ditada pelo empacotamento cristalino, não por um número fixo de elétrons. Não há um limite estrito de “pares compartilhados” como na covalência, então dizemos que a ligação iônica é insaturada.
Resposta
A ligação covalente é direcional porque depende da sobreposição de orbitais com geometria definida e é saturada porque cada átomo só tem um número fixo de elétrons de valência para compartilhar. Em contraste, a ligação iônica é não direcional pois a atração eletrostática ocorre igualmente em todas as direções e é insaturada porque um íon pode coordenar-se com vários íons de carga oposta sem um limite de pares eletrônicos compartilhados.