(UESC) O mundo ao nosso redor é composto por uma diversidade de materiais, capazes de realizar diferentes fenômenos para a sustentação da vida. As propriedades dos materiais, tais como estado físico (sólido, líquido ou gasoso), os pontos de ebulição e de fusão, entre outras, devem-se, em grande parte, ao tipo de ligação química que seus átomos realizam para a sua formação. Existem três tipos básicos de ligação química: a iônica, a covalente e a metálica.
Analise as substâncias químicas
I. Cloreto de potássio (\mathrm{KCl});
II. Brometo de hidrogênio ( HBr );
III. Gás Carbônico \left(\mathrm{CO}_{2}\right);
IV. Etanol ( \mathrm{C}_{2} \mathrm{H}_{6} \mathrm{O} );
V. \mathrm{Nb}_{2} \mathrm{O}_{5}.
Assinale a alternativa correta:
a) Somente as substâncias químicas: II, IV e V apresentam ligações covalentes.
b) Somente as substâncias químicas: III e V apresentam ligações covalentes.
c) Somente as substâncias químicas: II, III e IV apresentam ligações covalentes.
d) Somente as substâncias químicas: I e V apresentam ligações covalentes.
e) Somente as substâncias químicas: II, III, IV e V apresentam ligações covalentes.

Passo 1

O enunciado lista cinco substâncias e pede que se identifique quais delas apresentam ligações covalentes. As substâncias são:
  • I. \mathrm{KCl}
  • II. HBr
  • III. \mathrm{CO}_{2}
  • IV. \mathrm{C}_{2}\mathrm{H}_{6}\mathrm{O} (etanol)
  • V. \mathrm{Nb}_{2}\mathrm{O}_{5}
A pergunta a responder: quais destas substâncias apresentam ligações covalentes?

Passo 2

Pequena aula de reconhecimento de ligações (sem pular etapas):
  • Uma ligação covalente ocorre quando dois átomos compartilham elétrons; é típica entre não-metais.
  • Uma ligação iônica ocorre quando há transferência praticamente completa de elétrons de um átomo (metal) para outro (não-metal), formando íons com atração eletrostática; é típica metal + não-metal.
  • Regra prática (critério de fácil aplicação em prova): se a combinação é metal + não-metal, provavelmente a ligação é iônica; se é não-metal + não-metal, provavelmente é covalente.
  • Outra regra de bolso: diferença de eletronegatividade ( \Delta\chi) dá uma indicação. Usando valores de Pauling, um critério comum é: \text{se }\Delta\chi\gtrsim1,7\text{, tendência iônica; se }\Delta\chi\lesssim1,7\text{, tendência covalente.}êôêAqui \chi é a eletronegatividade de Pauling do elemento. Essa é uma aproximação muito útil em provas — atenção a exceções, especialmente para óxidos de metais de transição, que podem ter caráter misto, mas para questões objetivas costuma bastar.

Passo 3

Análise de I: \mathrm{KCl}.
  • Potássio ( \mathrm{K}) é metal; cloro ( \mathrm{Cl}) é não-metal. Pelo critério metal + não-metal espera-se ligação iônica.
  • Valores de eletronegatividade (Pauling) usados: \chi_{\mathrm{K}}=0,82, \chi_{\mathrm{Cl}}=3,16.
  • Diferença: \Delta\chi=\chi_{\mathrm{Cl}}-\chi_{\mathrm{K}}=3,16-0,82=2,34,que é maior que 1,7, indicando forte caráter iônico.
    Conclusão: \mathrm{KCl} apresenta ligação predominantemente iônica — portanto NÃO é classificada aqui como covalente.

Passo 4

Análise de II: HBr.
  • Hidrogênio ( \mathrm{H}) e bromo ( \mathrm{Br}) são não-metais (ou, no caso do H, geralmente tratado como não-metal nas ligações covalentes com halogênios). Logo, por regra de bolso, ligações entre eles são covalentes.
  • Eletronegatividades: \chi_{\mathrm{H}}=2,20, \chi_{\mathrm{Br}}=2,96.
  • Diferença: \Delta\chi=2,96-2,20=0,76,que é menor que 1,7, indicando ligação covalente polar.
    Conclusão: HBr tem ligação covalente (polar). Marcar como covalente.

Passo 5

Análise de III: \mathrm{CO}_{2}.
  • Carbono ( \mathrm{C}) e oxigênio ( \mathrm{O}) são não-metais. Ligações C–O são covalentes.
  • Eletronegatividades: \chi_{\mathrm{C}}=2,55, \chi_{\mathrm{O}}=3,44.
  • Diferença: \Delta\chi=3,44-2,55=0,89<1,7,indicando ligações covalentes (no caso \mathrm{CO}_{2} são ligações duplas covalentes C=O). Observação: embora cada ligação seja polar, a molécula linear é globalmente apolar por simetria.
    Conclusão: \mathrm{CO}_{2} apresenta ligações covalentes.

Passo 6

Análise de IV: \mathrm{C}_{2}\mathrm{H}_{6}\mathrm{O} (etanol).
  • Átomos presentes: C, H, O — todos não-metais. As ligações C–C, C–H, C–O e O–H são covalentes.
  • A ligação O–H é polar e permite ligações de hidrogênio intermoleculares, mas a própria ligação O–H é covalente.
    Conclusão: o etanol apresenta ligações covalentes.

Passo 7

Análise de V: \mathrm{Nb}_{2}\mathrm{O}_{5}.
  • Niobium ( \mathrm{Nb}) é um metal de transição; oxigênio ( \mathrm{O}) é não-metal. Pela regra metal + não-metal espera-se caráter iônico.
  • Eletronegatividades: \chi_{\mathrm{Nb}}\approx1,6, \chi_{\mathrm{O}}=3,44.
  • Diferença: \Delta\chi=3,44-1,6=1,84,que é ligeiramente maior que 1,7, indicando tendência iônica. Além disso, óxidos de metais geralmente formam redes iônicas ou iônico-covalentes; para a classificação simples exigida em provas, \mathrm{Nb}_{2}\mathrm{O}_{5} é tratado como composto iônico (com certo caráter covalente parcial, que não o torna um composto covalente típico como \mathrm{CO}_{2} ou etanol).
    Conclusão: \mathrm{Nb}_{2}\mathrm{O}_{5} não é classificado aqui como covalente (é um óxido metálico, predominantemente iônico).

Passo 8

Resumo das conclusões:
  • I ( \mathrm{KCl}): iônico → NÃO covalente.
  • II (HBr): covalente (polar) → SIM covalente.
  • III ( \mathrm{CO}_{2}): covalente → SIM covalente.
  • IV (etanol): covalente → SIM covalente.
  • V ( \mathrm{Nb}_{2}\mathrm{O}_{5}): óxido metálico, predominantemente iônico → NÃO covalente.
Portanto as substâncias que apresentam ligações covalentes são II, III e IV; isto corresponde à alternativa (c).

Resposta

c) Somente as substâncias químicas: II, III e IV apresentam ligações covalentes.

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