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Ligação iônica
A ligação química é um conceito essencial em química que descreve como os átomos se unem para formar moléculas e compostos. Em termos simples, é a força que mantém os átomos unidos. Um dos tipos fundamentais de ligações químicas é a ligação iônica.
Introdução à ligação iônica
A ligação iônica ocorre quando os átomos transferem elétrons para obter uma camada externa completa de elétrons, que geralmente é oito para a maioria dos elementos. Esta transferência de elétrons resulta na formação de íons. Íons são átomos que ganharam ou perderam elétrons e, como resultado, têm uma carga positiva ou negativa.
Como as ligações iônicas são formadas
As ligações iônicas formam-se entre metais e não-metais. Os metais, encontrados no lado esquerdo da tabela periódica, perdem elétrons e formam íons positivos, também chamados de cátions. Os não-metais, encontrados no lado direito da tabela periódica, ganham elétrons e formam íons negativos, também chamados de ânions. Este ganho ou perda de elétrons permite que ambos os átomos alcancem configurações eletrônicas semelhantes aos gases nobres, que são muito estáveis.
Na → Na⁺ + e⁻ (O sódio perde um elétron) Cl + e⁻ → Cl⁻ (O cloro ganha um elétron)
Quando esses íons de cargas opostas se unem, eles se atraem devido às forças eletrostáticas, formando uma ligação iônica.
Exemplo de ligação iônica: cloreto de sódio
Um exemplo clássico de ligação iônica é a formação de cloreto de sódio (NaCl). O sódio (Na) tem um elétron em sua camada externa, enquanto o cloro (Cl) tem sete elétrons em sua camada externa. O sódio pode obter uma camada externa completa perdendo um elétron, transformando-se em um íon de sódio (Na⁺). O cloro pode obter uma camada completa ganhando um elétron, transformando-se em um íon de cloro (Cl⁻).
Na (2, 8, 1) + Cl (2, 8, 7) → Na⁺ (2, 8) + Cl⁻ (2, 8, 8) → NaCl
Visualização de ligações iônicas
Considere o seguinte exemplo da formação de cloreto de sódio como uma representação visual.
Nesta visão, o átomo de sódio doa um elétron para o átomo de cloro, formando uma ligação iônica, resultando em NaCl.
Propriedades dos compostos iônicos
Os compostos iônicos têm propriedades distintas devido à natureza das ligações iônicas:
- Altos pontos de fusão e ebulição: As ligações iônicas são fortes, então os compostos iônicos geralmente têm altos pontos de fusão e ebulição.
- Solubilidade em água: Muitos compostos iônicos se dissolvem em água porque as moléculas polares da água podem separar os íons uns dos outros.
- Condutividade elétrica: Os compostos iônicos não conduzem eletricidade no estado sólido. No entanto, quando são fundidos ou dissolvidos em água, eles conduzem eletricidade porque os íons se movem livremente.
- Fragilidade: Os compostos iônicos são geralmente frágeis, quebrando-se ao longo do plano dos íons devido ao arranjo de íons positivos e negativos.
Exibição do ponto de ebulição
Considere o sal de cozinha (NaCl). Seu ponto de fusão é cerca de 801°C, que é muito mais alto do que muitas outras substâncias. Este alto ponto de fusão é devido às fortes forças eletrostáticas que mantêm os íons unidos.
Mais exemplos de compostos iônicos
Óxido de magnésio (MgO)
Óxido de magnésio é outro exemplo de um composto iônico. O magnésio (Mg) tem dois elétrons em sua camada externa e perde ambos para alcançar uma disposição eletrônica estável como o neônio. O oxigênio (O) precisa de dois elétrons para completar sua camada externa, como o neônio.
Mg (2, 8, 2) + O (2, 6) → Mg²⁺ (2, 8) + O²⁻ (2, 8) → MgO
Óxido de alumínio (Al2O3)
Óxido de alumínio é composto de alumínio e oxigênio. O alumínio (Al) perde três elétrons para formar íons Al³⁺, enquanto cada átomo de oxigênio precisa de dois elétrons para formar íons O²⁻. Portanto, dois íons de alumínio se combinam com três íons de oxigênio para formar Al2O3.
2 Al (2, 8, 3) + 3 O (2, 6) → 2 Al³⁺ (2, 8) + 3 O²⁻ (2, 8) → Al₂O₃
Conclusão
A ligação iônica é um tipo básico e fascinante de ligação química que é essencial para compreender propriedades físicas e reações. Compostos iônicos existem ao nosso redor, desde o sal de cozinha até vários minerais. A transferência de elétrons entre metais e não-metais e a atração resultante entre os íons carregados é uma parte importante de como os elementos formam compostos estáveis.