Ligações químicas são fundamentais para a formação das substâncias. As ligações iônicas e covalentes apresentam características distintas quanto à natureza da interação entre os átomos envolvidos. No entanto, nem todas as ligações são completamente iônicas ou completamente covalentes: muitas apresentam caráter intermediário.
Com base nisso, responda:
a) Quais são as principais diferenças entre ligações iônicas e covalentes em relação à formação, estrutura e propriedades físicas (como ponto de fusão e condutividade)?
b) Explique o que se entende por caráter iônico (em uma ligação covalente) e caráter covalente (em uma ligação iônica).
c) Como a diferença de eletronegatividade entre os átomos e a polarizabilidade do cátion e do ânion influenciam o tipo de ligação formada e seu caráter? Utilize um exemplo real (como NaCl ou HCl
para ilustrar sua explicação.
a) Quais são as principais diferenças entre ligações iônicas e covalentes em relação à formação, estrutura e propriedades físicas (como ponto de fusão e condutividade)?
b) Explique o que se entende por caráter iônico (em uma ligação covalente) e caráter covalente (em uma ligação iônica).
c) Como a diferença de eletronegatividade entre os átomos e a polarizabilidade do cátion e do ânion influenciam o tipo de ligação formada e seu caráter? Utilize um exemplo real (como NaCl ou HCl
Passo 1
O enunciado pede para distinguir ligações iônicas e covalentes (formação, estrutura e propriedades físicas), definir o que é caráter iônico em ligações covalentes e caráter covalente em ligações iônicas, e explicar como a diferença de eletronegatividade e a polarizabilidade influenciam o tipo de ligação, usando um exemplo real. O conteúdo envolvido é química geral – ligações químicas –, e vamos precisar dos conceitos de transferência e compartilhamento de elétrons, modelo de rede cristalina, polaridade de moléculas, eletronegatividade e polarizabilidade de íons.
Passo 2
Para responder (a), comparamos:
- Formação: em ligações iônicas ocorre transferência quase total de elétrons de um átomo (geralmente metal) para outro (não-metal), formando cátions e ânions que se atraem por forças eletrostáticas; em ligações covalentes os átomos (geralmente não-metais) compartilham pares de elétrons para completar seus octetos.
- Estrutura: compostos iônicos se organizam em redes cristalinas tridimensionais regulares; compostos covalentes podem formar moléculas discretas (como
, ) ou redes covalentes (como diamante), sem rede iônica. - Propriedades físicas: sais iônicos apresentam altos pontos de fusão e ebulição devido às fortes atrações eletrostáticas, e conduzem corrente elétrica apenas no estado fundido ou em solução aquosa, pois só assim os íons ficam livres para mover-se; substâncias covalentes geralmente têm pontos de fusão e ebulição mais baixos e, em regra, não conduzem eletricidade (exceto algumas soluções aquosas de compostos polares que se ionizam).
Passo 3
Para (b), definimos:
- Caráter iônico em uma ligação covalente: significa que, mesmo havendo compartilhamento de elétrons, a desigualdade de atração eletrônica faz com que o par compartilhado fique mais próximo de um átomo, conferindo-lhe carga parcial negativa (
) e ao outro carga parcial positiva ( ). - Caráter covalente em uma ligação iônica: ocorre quando o cátion polariza o ânion (ou vice-versa), deformando a nuvem eletrônica do íon e introduzindo compartilhamento parcial, reduzindo a pureza iônica da ligação.
Passo 4
Para (c), usamos dois fatores:
- Diferença de eletronegatividade (
): quanto maior entre dois átomos, mais a ligação tende ao caráter iônico; se é pequena, a ligação é polar covalente ou até quase apolar. - Polarizabilidade: ânions maiores e com nuvem eletrônica mais difusa são mais polarizáveis, e cátions pequenos e muito carregados são mais polarizantes. Assim um cátion pequeno de alta carga aumenta o caráter covalente de uma ligação iônica.
Exemplo em: entre Na e Cl é alta, e Na⁺ é pouco polarizante, Cl⁻ pouco polarizável, resultando em caráter quase puramente iônico. Em : (entre H e Cl) não é suficiente para transferência total de elétron, gerando uma ligação polar covalente com cargas parciais e .
Resposta
(a) Em ligações iônicas há quase transferência total de elétrons e formação de redes cristalinas, resultando em altos pontos de fusão/ebulição e condutividade apenas em fase fundida ou solução; em ligações covalentes há compartilhamento de elétrons, moléculas discretas ou redes atômicas, com pontos de fusão/ebulição geralmente mais baixos e ausência de condutividade elétrica.
(b) Caráter iônico em uma ligação covalente significa desigualdade na partilha eletrônica, gerando cargas parciais; caráter covalente em uma ligação iônica ocorre quando há polarização dos íons e algum compartilhamento eletrônico parcial.
(c) Maior diferença de eletronegatividade leva a maior caráter iônico; maior polarizabilidade do ânion ou maior poder polarizante do cátion aumenta o caráter covalente de uma ligação iônica. Em
temos quase pura iônica; em
temos ligação polar covalente devido a
.