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Grade 7Ligação química


Por que os átomos formam ligações?


Átomos são os blocos de construção básicos da matéria. Eles são muito pequenos, mas sua estrutura consiste em um núcleo cercado por elétrons. Esses elétrons desempenham um papel fundamental em como os átomos interagem entre si. Quando os átomos se juntam, eles formam ligações, e essas ligações mantêm os átomos unidos em compostos e moléculas. Mas por que os átomos formam essas ligações em primeiro lugar? Nesta explicação, exploraremos as razões por trás da formação de ligações químicas e os diferentes tipos delas.

Estrutura do átomo

Para entender por que os átomos formam ligações, primeiro precisamos entender sua estrutura. Um átomo é composto por três tipos principais de partículas: prótons, nêutrons e elétrons.

  • Prótons são partículas carregadas positivamente encontradas no núcleo de um átomo.
  • Nêutrons são também partículas neutras (sem carga) localizadas no núcleo.
  • Elétrons são partículas carregadas negativamente que orbitam o núcleo em diferentes níveis de energia ou camadas.

O comportamento dos elétrons, particularmente aqueles na camada mais externa (elétrons de valência), determina as propriedades químicas de um átomo e sua capacidade de formar ligações com outros átomos.

Configuração eletrônica estável

Os átomos são mais estáveis quando têm uma camada completa de elétrons externa. A maioria dos átomos não possui naturalmente uma camada externa completa, então eles buscam estabilidade ganhando, perdendo ou compartilhando elétrons. Alcançar uma camada externa completa é comumente referido como "configuração de gás nobre", porque os gases nobres possuem naturalmente camadas externas completas e são muito estáveis.

Os átomos formam ligações para alcançar essa configuração estável. Dependendo de seu tipo e dos elementos envolvidos, eles podem alcançar estabilidade de diferentes maneiras, levando a diferentes tipos de ligações.

Tipos de ligações químicas

1. Ligação iônica

Ligações iônicas se formam quando um átomo doa elétrons para outro átomo. Isso geralmente ocorre entre metais e não-metais. Metais têm mais tendência a perder elétrons, enquanto os não-metais têm mais tendência a ganhar elétrons. Quando um metal perde elétrons, torna-se um íon carregado positivamente (cátion), e quando um não-metal ganha elétrons, torna-se um íon carregado negativamente (ânion). As cargas opostas se atraem, formando uma ligação iônica.

Vamos tomar sódio (Na) e cloro (Cl) como nossos exemplos:

Na → Na⁺ + e⁻ Cl + e⁻ → Cl⁻ Na⁺ + Cl⁻ → NaCl

2. Ligação covalente

Ligações covalentes se formam quando os átomos compartilham elétrons. Essas ligações normalmente ocorrem entre átomos não-metálicos. Na ligação covalente, os elétrons compartilhados permitem que cada átomo tenha uma camada externa completa, tornando-se assim estável. Um exemplo disso é a ligação de dois átomos de hidrogênio para formar uma molécula de hidrogênio (H2).

H . H  / H — H

3. Ligação metálica

Ligações metálicas se formam entre átomos de metal. Nessas ligações, os elétrons são compartilhados entre uma rede de íons metálicos. Os elétrons podem se mover livremente entre os átomos, permitindo que os metais conduzam eletricidade e calor. Esse compartilhamento de elétrons livres resulta em um "mar de elétrons" que mantém os átomos de metal unidos.

Regra do octeto

A regra do octeto é uma lei química que descreve a tendência dos átomos de terem oito elétrons em suas camadas de valência. Esta regra se aplica a muitos elementos na tabela periódica, especialmente aqueles nos grupos principais.

Por exemplo, o oxigênio tem seis elétrons de valência. Para completar seu octeto, ele precisa ganhar oito elétrons. Ele pode alcançar um octeto estável formando duas ligações covalentes, compartilhando elétrons com hidrogênio para formar água (H2O) ou com outro átomo de oxigênio para formar O2.

O + 2H → HOH

Quais elementos formam quais ligações?

O tipo de ligação que se forma entre os átomos depende muito dos elementos envolvidos. Uma diretriz geral é:

  • Ligação iônica: metal + não-metal
  • Ligação covalente: não-metal + não-metal
  • Ligação metálica: metal + metal
Metal Não-metal

Fatores que afetam a formação de ligações

Uma série de fatores influenciam a formação de ligações entre átomos:

  • Eletronegatividade: Esta é uma medida de quão fortemente um átomo atrai elétrons. Diferenças nas eletronegatividades determinam se uma ligação será iônica ou covalente. Diferenças maiores geralmente levam a ligações iônicas, enquanto diferenças menores levam a ligações covalentes.
  • Energia de ionização: É a energia necessária para remover um elétron de um átomo. Átomos com maior energia de ionização são menos propensos a perder elétrons e formar cátions.
  • Afinidade eletrônica: Esta é a mudança de energia quando um elétron é adicionado a um átomo. Átomos com alta afinidade eletrônica são mais propensos a ganhar elétrons e formar ânions.

Conclusão

Em resumo, os átomos formam ligações para alcançar uma configuração eletrônica estável. Os tipos de ligações que se formam, sejam iônicas, covalentes ou metálicas, dependem dos elementos envolvidos e de como eles interagem entre si. Compartilhando, perdendo ou ganhando elétrons, os átomos podem estabelecer uma estabilidade semelhante à dos gases nobres. Entender os princípios básicos das ligações químicas proporciona um entendimento sobre a formação de compostos e a variedade de materiais ao nosso redor.

Isso conclui nossa exploração sobre por que os átomos formam ligações. A ligação química é um conceito fundamental que ajuda a explicar a beleza e a complexidade da química, proporcionando ferramentas para entender as interações que ocorrem a nível atômico.


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