Ligação iônica: características, como é formada e exemplos

A ligação iônica é aquela em que não há compartilhamento equitativo de um par de elétrons entre dois átomos. Quando isso acontece, uma das espécies, a menos eletronegativa , adquire uma carga elétrica positiva, enquanto a espécie mais eletronegativa termina com uma carga elétrica negativa.

Se A é a espécie eletropositiva e X é a eletronegativa, quando a ligação iônica é formada entre elas, elas se tornam os íons A + e X . A + é a espécie carregada positivamente, que é chamada cátion; e X é a espécie carregada negativamente, o ânion.

Ligação iônica: características, como é formada e exemplos 1

Fonte: Gabriel Bolívar

A imagem acima mostra uma ligação iônica geral para quaisquer duas espécies A e X. Os colchetes azuis indicam que não há ligação puramente covalente entre A e X; Em outras palavras, não há presença do AX.

Observe que A + carece de elétrons de valência, enquanto X é cercado por oito elétrons, ou seja, cumpre a regra do octeto de acordo com a teoria da ligação de valência (TEV) e também é isoeletrônico para o gás nobre de seus elétrons. período correspondente (He, Ne, Ar, etc.).

Dos oito elétrons, dois deles são verdes. Para que finalidade é diferente do resto dos pontos azuis? Para destacar que o par verde é, na verdade, os elétrons que deveriam compartilhar no link AX, se fossem de natureza covalente . Fato que não acontece na ligação iônica.

A e X interagem por forças de atração eletrostática (Lei de Coulomb). Isso diferencia os compostos iônicos do covalente em muitas de suas propriedades físicas, como o ponto de fusão e ebulição.

Características da ligação iônica

Ligação iônica: características, como é formada e exemplos 2

Fonte: Por Benjah-bmm27 [Domínio público], do Wikimedia Commons

As ligações iônicas não são direcionais, ou seja, elas exercem uma força tridimensional capaz de criar um arranjo cristalino, como o do cloreto de potássio visto na imagem acima.

-As fórmulas químicas compreendendo os compostos iônicos denotam a proporção dos íons e não suas ligações. Assim, o KCl se traduz em que há um cátion K + para cada ânion Cl .

– As ligações iônicas, uma vez que exercem uma influência tridimensional em seus íons, geram estruturas cristalinas que requerem muita energia térmica para derreter. Em outras palavras, eles exibem altos pontos de fusão e ebulição em contraste com os sólidos onde predominam as ligações covalentes.

-A maioria dos compostos que interagem por ligações iônicas são solúveis em água ou em solventes polares. Isso ocorre porque as moléculas de solvente podem efetivamente circundar os íons, impedindo que eles se encontrem novamente para formar o arranjo cristalino inicial.

-A ligação iônica se origina entre os átomos, com uma grande lacuna entre suas eletronegatividades: um metal e um não-metal. Por exemplo, K é um metal alcalino, enquanto Cl é um halogênio, elemento não metálico.

Como se forma?

Ligação iônica: características, como é formada e exemplos 1

Fonte: Gabriel Bolívar

Na imagem acima, A representa um metal e X representa um átomo não metálico. Para que a ligação iônica ocorra, a diferença de eletronegatividade entre A e X deve ser tal que o compartilhamento do par de elétrons da ligação seja zero. Isso significa que X manterá o par de elétrons.

Mas de onde vem o par eletrônico? Essencialmente, de espécies metálicas. Assim, um dos dois pontos verdes é um elétron transferido do metal A para o não metal X, e este último forneceu o elétron adicional para completar o par.

Em caso afirmativo, a que grupos da tabela periódica pertencem A ou X? Como A teve que transferir um único elétron, é muito provável que seja um metal do grupo IA: metais alcalinos (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr).

Enquanto X, como o byte de Valência alcançou ao adicionar um elétron, é um halogênio, um elemento do grupo VIIA.

Metais alcalinos e halógenos

Os metais alcalinos têm uma configuração de valência ns 1 . Ao perder esse elétron único e se tornar os íons monatômicos M + (Li + , Na + , K + , Rb + , Cs + , Fr + ), torna-se isoeletrônico para o gás nobre que os precede.

Os halogênios, por outro lado, têm uma configuração de valência ns 2 np 5 . Para serem isoeletrônicos ao gás nobre que vem deles, eles precisam adquirir um elétron adicional para ter uma configuração ns 2 np 6 , que adiciona oito elétrons.

Tanto os metais alcalinos quanto os halogênios se beneficiam da formação de ligações iônicas por esse motivo, sem mencionar a estabilidade energética fornecida pelo arranjo cristalino.

Portanto, compostos iônicos formados por um metal alcalino e um halogênio sempre possuem uma fórmula química do tipo MX.

Metais alcalinos e calcogênicos

Os calcógenos ou elementos do grupo VIA (O, S, Se, Te, Po) apresentam, ao contrário dos halogênios, uma configuração de valência ns 2 np 4 . Portanto, são necessários dois elétrons adicionais em vez de um para cumprir o byte de Valência. Para conseguir isso com a ajuda de metais alcalinos, eles devem receber um elétron de dois deles.

Porque Porque, por exemplo, o sódio pode produzir um único elétron, Na ∙. Mas se existem dois sódio, Na e Na, o O pode receber seus elétrons para se tornar o ânion O 2- .

A estrutura de Lewis do composto resultante seria de Na + O 2- Na + . Observe que para cada oxigênio existem dois íons sódio e, portanto, a fórmula é Na 2 O.

A mesma explicação pode ser usada para os outros metais e também para os outros calcógenos.

No entanto, surge a pergunta: a combinação de todos esses elementos causará um composto iônico? Haverá ligações iônicas em todas elas? Para isso, seria necessário comparar as eletronegatividades do metal M e dos calcógenos. Se eles são muito diferentes, haverá ligações iônicas.

Metais alcalino-terrosos com halogênios e calcógenos

Os metais alcalino-terrosos (Sr. Becamgbara) têm uma configuração de valência ns 2 . Ao perder seus únicos dois elétrons, eles se tornam os íons M 2+ (Be 2+ , Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ , Ra 2+ ). No entanto, as espécies que aceitam seus elétrons podem muito bem ser halogênios ou calcógenos.

No caso dos halogênios, dois deles são necessários para formar um composto, pois individualmente eles podem aceitar apenas um elétron. Assim, o composto seria: X M 2+ X . X pode ser qualquer um dos halogênios.

E, finalmente, para o caso de Calcogênios, para aceitar dois electrões para um suficiente para formar a ligação iónica: M 2+ O 2- .

Classificação

Não há classificação de ligações iônicas. No entanto, isso pode variar dependendo do caráter covalente. Nem todas as ligações são cem por cento iônicas, mas exibem, embora muito ligeiramente, um caráter covalente devido a uma diferença não marcada na eletronegatividade.

Isso é notado especialmente com íons muito pequenos e com cargas elevadas, como o Be 2+ . Sua alta densidade de carga deforma a nuvem eletrônica de X (F, Cl, etc.), de modo que a força a formar um elo com um caráter covalente alto (o que é conhecido como polarização ).

Assim, BeCl 2 mas aparece para ser iónicos, na verdade, é um composto covalente.

No entanto, os compostos iônicos podem ser classificados de acordo com seus íons. Se estes consistem em átomos simples carregados eletricamente, fala-se de íons monoatômicos; enquanto que se é uma molécula transportadora de uma carga, positiva ou negativa, é um íon poliatômico (NH 4 + , NO 3 , SO 4 2- , etc.).

Comportamento dos elétrons na ligação iônica

Os elétrons na ligação iônica permanecem nas proximidades do núcleo do átomo mais eletronegativo. Como esse par de elétrons não pode escapar de X para se ligar covalentemente com A + , as interações eletrostáticas entram em cena.

Os cátions A + repelem outros A + , e igualmente com os ânions X com os outros. Os íons buscam nivelar as repulsões a um valor mínimo, de modo que as forças atraentes predominem sobre as repulsivas; e quando eles conseguem alcançá-lo, surge o arranjo cristalino que caracteriza os dois compostos iônicos.

Em teoria, os elétrons estão confinados dentro dos ânions e, como estes permanecem fixos na rede cristalina, a condutividade dos sais da fase sólida é muito baixa.

No entanto, aumenta quando eles derretem, pois os íons podem migrar livremente, bem como os elétrons que podem fluir atraídos por cargas positivas.

Exemplos de ligações iônicas

Um método para identificar compostos iônicos é observar a presença de um metal e um ânion não-metálico ou poliatômico. Em seguida, calcule com qualquer uma das escalas de eletronegatividade a diferença desses valores para A e X. Se essa diferença for maior que 1,7, é um composto com ligações iônicas.

Exemplos disso são os seguintes:

KBr: brometo de potássio

BeF 2 : fluoreto de berílio

Na 2 O: óxido de sódio

Li 2 O: óxido de lítio

K 2 O: óxido de potássio

MgO: óxido de magnésio

CaF 2 : fluoreto de cálcio

Na 2 S: sulfeto de sódio

NaI: iodeto de sódio

CsF: fluoreto de césio

Além disso, íons compostos iônicos com íons poliatômicos podem ser obtidos:

Cu (NO 3 ) 2 : nitrato de cobre (II)

NH 4 Cl: cloreto de amônio

CH 3 COONa: acetato de sódio

Sr 3 (PO 4 ) 2 : Fosfato de Estrôncio

CH 3 COONH 4 : acetato de amônio

LiOH: hidróxido de lítio

KMnO 4 : permanganato de potássio

Referências

  1. Whitten, Davis, Peck e Stanley. Química (8a ed.). CENGAGE Learning, p. 251-258.
  2. Química LibreTexts. Ligações iônicas e covalentes. Retirado de: chem.libretexts.org
  3. Chemistry 301. (2014). Ligação Iônica Retirado de: ch301.cm.utexas.edu
  4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (16 de agosto de 2017. Exemplos de ligações e compostos iônicos. Retirado de: thoughtco.com
  5. TutorVista. (2018). Ligação Iônica Retirado de: chemistry.tutorvista.com
  6. Chris P. Schaller, Ph.D. IM7 . Quais ligações são iônicas e quais são covalentes? Retirado de: employee.csbsju.edu

Deixe um comentário

Este site usa cookies para lhe proporcionar a melhor experiência de usuário. política de cookies, clique no link para obter mais informações.

ACEPTAR
Aviso de cookies