Nomeie os compostos abaixo e responda:
Quais deles são predominantemente iônicos? Quais seriam moleculares? Explique a sua resposta com base em conceitos de eletronegatividade, energia de ionização e afinidade eletrônica.
.
Passo 1
O enunciado pede duas coisas para cada composto listado:
- Nomear o composto.
- Dizer se ele é predominantemente iônico ou molecular (covalente) e justificar a escolha usando conceitos de eletronegatividade, energia de ionização e afinidade eletrônica.
Os compostos dados são:
,
,
,
,
,
,
.
Passo 2
Vou revisar os conceitos que vou usar — numa linguagem direta e prática.
- Eletronegatividade (
): é a tendência de um átomo em atrair elétrons numa ligação. A escala mais usada é a de Pauling; valores típicos que usarei (aproximados) são:
-
Diferença de eletronegatividade:
. Regra prática (orientativa, não absoluta): -
→ caráter fortemente iônico (predomina transferência de elétrons). -
→ ligação covalente polar. -
→ covalente praticamente não polar.
-
-
Energia de ionização (EI): energia necessária para remover um elétron de um átomo neutro. Metais (ex.:
, , ) têm EI baixa → é fácil formar cátions; não-metais têm EI maior. -
Afinidade eletrônica (AE): energia liberada quando um átomo neutro recebe um elétron. Não-metais altamente eletronegativos (ex.:
) têm AE relativamente alta, favorecendo formação de ânions. -
Energia reticular / estabilidade do sólido iônico: mesmo que seja energeticamente caro formar íons (alta EI), a formação de uma rede iônica com grande energia reticular pode compensar. Por isso metais alcalinos + halogênios formam sais iônicos estáveis.
-
Regras de Fajans (polarização): cátions pequenos e com carga alta (ex.:
) têm grande poder de polarização e deformam a nuvem eletrônica do ânion, aumentando o caráter covalente da ligação. Cátions grandes e pouco carregados polarizam pouco (mais iônicos).
Passo 3
Estratégia prática para cada composto:
- Nome curto (IUPAC/comum).
- Identificar metal vs não-metal; olhar
. - Usar EI/AE qualitativos (o metal tem EI baixa?) e considerar Fajans (se cátions pequenos e muito carregados, aumento do caráter covalente).
- Concluir: predominantemente iônico ou molecular (covalente), observando situações intermediárias (caráter misto).
Agora aplico isso composto por composto, explicando cada passo.
Passo 4
- Nome:
é fluoreto de lítio (ou fluoreto de lítio). - Eletronegatividades:
, . Diferença: - Interpretação:
muito grande (≈3,0) indica forte tendência à transferência de elétrons . - Energia de ionização:
tem baixa energia de ionização (fácil formar ). Afinidade eletrônica do é alta (aceita elétron). - Conclusão: ligação predominantemente iônica.
forma uma rede cristalina iônica (alto ponto de fusão).
Passo 5
- Nome:
é fluoreto de potássio. - Eletronegatividades:
, . Diferença: - Interpretação:
muito grande → forte caráter iônico. tem EI baixa; alta AE. - Conclusão:
é predominantemente iônico (sal iônico típico).
Passo 6
- Nome:
é brometo de bário. - Eletronegatividades:
, . Diferença: - Interpretação:
indica caráter fortemente iônico. Além disso, (metal do grupo 2) tem tendência a formar e os haletos de metais alcalino-terrosos costumam ser iônicos; o cátions é relativamente grande (menos polarizante que ), favorecendo ionicamente. - Conclusão:
é predominantemente iônico (rede iônica).
Passo 7
- Nome:
é tetracloreto de silício (ou cloreto de silício(IV)). - Eletronegatividades:
, . Diferença: - Interpretação:
na faixa de ligações covalentes polares (≈1,2) — não é suficiente para uma transferência completa de elétrons. Silício é um metaloide que forma ligações covalentes fortes com halogênios; é uma molécula molecular (no estado líquido/ gasoso) com ligações covalentes polares. - Energia de ionização: formar
é energeticamente muito custoso, então formação de íons e completos não é favorecida. - Conclusão:
é molecular (covalente), com ligações covalentes polares, e existe como molécula discreta (ponto de fusão/ebulição compatíveis com substância molecular).
Passo 8
- Nome:
é cloreto de berílio (cloreto de berílio(II)). - Eletronegatividades:
, . Diferença: - Interpretação inicial:
está entre ligações covalentes polares e limítrofe para caráter iônico; portanto precisamos considerar Fajans e energia de ionização. - Fajans e EI:
é um cátion muito pequeno e com carga — portanto tem alta densidade de carga e grande poder de polarização. Isso distorce a nuvem eletrônica de e confere grande caráter covalente às ligações. Além disso, a energia necessária para formar é relativamente alta (segunda energia de ionização do Be é significativa), então a simples formação de íons completos não é tão favorável a menos que a energia reticular compense — na prática, mostra comportamento covalente. - Estrutura experimental: no estado gasoso
é linear e covalente; no sólido forma cadeias poliméricas com ligações coordenadas (caráter covalente/ligação de ponte) — não a típica rede iônica rígida como . - Conclusão:
é melhor tratado como molecular/covalente com caráter covalente forte (embora com alguma contribuição iônica). Para a classificação pedida: predominantemente molecular (covalente).
Passo 9
- Nome:
é eteno (nome comum: etileno). - Eletronegatividades:
, . Diferença nas ligações C–H: e para C–C a diferença é zero. - Interpretação: ligações C–H praticamente covalentes não polares; C–C covalente pura. Além disso, nem C nem H formam íons estáveis com transferência completa aqui.
é uma molécula covalente não polar. - Conclusão: molecular (covalente).
Passo 10
- Nome:
é peróxido de hidrogênio (ou água oxigenada). - Eletronegatividades:
, . Diferença O–H: Diferença O–O é zero. - Interpretação: ligação O–H é covalente polar (não iônica). O–O é ligação covalente simples entre não-metais idênticos. Além disso, os elementos envolvidos não favorecem formação de íons completos nesse composto;
é uma molécula covalente que forma ligações intermoleculares via pontes de hidrogênio. - Conclusão: molecular (covalente), polar.
Passo 11
- Compostos com metais alcalinos/alcalino-terrosos (Li, K, Ba) ligados a halogênios fortes (F, Br) têm
grande e baixa EI dos metais → formam sais iônicos: , , . - Compostos envolvendo elementos covalentes, metaloides ou cátions muito pequenos e polarisantes (Be) tendem a ter caráter covalente:
, , , . - Atenção a casos limítrofes:
tem números que poderiam sugerir parcial ionicidade, mas por polarização e alto custo de formar , o caráter covalente predomina.