eles fiquem mais estáveis?
Um átomo se une com outro formando um novo composto se a no- va organização entre os núcleos de seus átomos e seus elétrons tiver me- nos energia que a energia total dos átomos separados.
Quando a energia mais baixa for obtida por transferência de um ou mais elétrons de um átomo para outro, o composto é mantido pela atra- ção entre os íons e essa atração é chamada de força eletrostática ou li- gação iônica.
Se o composto conseguir baixa energia compartilhando elétrons, isto é o elétron pode ser usado por dois átomos ao mesmo tempo formando pares de elétrons, os átomos vão se unir por meio de forças mais fracas, ligações covalentes formando compostos moleculares.
As novas ligações formadas apresentam menos energia do que a or- ganização anterior, conforme as mudanças na posição dos elétrons de valência (elétrons da última camada) dos átomos.
Conhecendo a família e o período que o átomo está localizado na tabela periódica dos elementos químicos é possível prever o tipo e a quantidade de ligações que um átomo pode formar. Isto possibilita pre- ver as fórmulas dos novos compostos e explicar algumas de suas pro- priedades como, por exemplo, a condutividade elétrica.
Vamos analisar os resultados da condutividade elétrica das substân- cias que você testou? Observe que a palha de aço, aquela usada para limpar as panelas, se encontra no estado sólido na temperatura ambien- te e conduz eletricidade.
Por outro lado, o sal de cozinha também é um sólido, não conduz cor- rente elétrica, mas em solução aquosa tem alta condutividade elétrica.
Outras substâncias sólidas como o açúcar e o plástico não conduzem corrente elétrica.
Além disso, a passagem de corrente elétrica por meio do sal dissolvido provoca alterações na estrutura da matéria, isto é uma reação química da substância, e no metal apenas ocorre um aquecimento.
Imagine o que leva essas substâncias a ter comportamento diferente?
Vamos procurar a resposta, examinando algumas propriedades das substâncias, como as do sal de cozinha (NaCl).
Considerando a formação do sal de cozinha por meio de três eta- pas, as quais não ocorrem na natureza pois as etapas acontecem ao mesmo tempo, os experimentos mostram que:
1. Um mol de átomos de sódio para se transformar em um mol de íons sódio +1 (Na+) precisa de 494 KJ/mol de energia para perder um mol de elétrons.
2. Um mol de átomos de cloro para se transformar em um mol de íons cloreto –1 (Cl¯) precisa de 349 KJ/mol de energia para rece- ber um mol de elétrons.
Nesta etapa a quantidade de energia que um mol de átomos de só- dio precisa é maior do que a quantidade de energia que um mol de átomos de cloro libera, portanto temos uma diferença (494 – 349 = + 145 KJ/mol) de + 145 KJ/mol.
Observe que para formar os íons cloreto a energia liberada não é suficiente para formar os íons de sódio. Com esta deficiência de energia não é possível a formação do composto NaCl.
3. Nesta etapa a força de atração eletrostática (coulômbicas) entre os íons de cargas opostas fazem esses íons se aproximar para formar um sólido, liberando uma grande quantidade de energia (o valor medido experimentalmente é de cerca de 787 KJ/mol).
Ocorreu uma mudança de energia na última etapa, pois a energia passou de + 145 KJ/mol para 787 KJ/mol, a deficit de energia foi com- pensada com a liberação de uma grande quantidade de energia.
No balanceamento final (145 – 787= – 642 KJ/ mol), ocorreu uma grande diminuição de energia. Sendo assim, o sólido formado pelos íons Na+ e íons Cl¯ tem energia menor que o gás de Na e Cl.
Quanto mais energia é necessária para for- mar íons, menor será a energia de atração entre os íons, menor estabilidade.
ATENÇÃO mol = quantidade de matéria 1Kcal = 1000 cal 1 cal= 4,186 J 1 KJ = 1000 J 1 Kcal = 4.186 J
Estas propriedades das substâncias, como por exemplo, altos pontos de fusão, fragilidade, condutividade elétrica quando se encontra em solução (líquido) podem ser explicadas a partir da forte atração entre os íons.
Devemos considerar que um íon liga-se a todos os seus vizi- nhos pelas atrações de cargas opostas formando um sólido orga- nizado, como o da figura 1.
Lembra das propriedades das substâncias que você testou e registrou na tabela 01?
íon negativo íon positivo
Não pare! Atenção, ligue e fique ligado.
Como montar as fórmulas de alguns compostos a partir destas “amarrações” e “ancoragens”?
Existe uma regra útil para montar a maioria das fórmulas das substâncias, que é conhecida como regra do octeto.
Este nome se deve ao fato do átomo ficar com 8 elétrons na camada de valência (última camada) ao perder, receber ou compartilhar um ou mais elétrons, ficando semelhante a um gás nobre.
Os íons formados não perdem mais seus elétrons internos e nem ganham mais elétrons, porque precisam de uma grande quantidade de energia, pois diminui o tamanho do átomo e os elétrons mais externos ficam fortemente atraídos pelo núcleo do átomo.
Usando a regra do octeto dois átomos, um metal (Na) e outro ametal (Cl), reagem entre si para formar um novo composto.
O átomo do metal (Na) perde todos os elétrons da última camada (camada de valência), formando íons Na+ (cátions), e o não-metal (Cl) recebe elétrons suficientes para completar sua última camada, formando íons Cl¯ (ânions).
Igualando a quantidade de cargas positivas (cátions) e cargas negativas (ânions) encontramos a fórmula química (NaCl) para o composto.
Os átomos se unem pela atração entre os íons de cargas opostas. Você se lembra de que para se manterem unidos eles precisam de uma certa quantidade de energia?
Discuta com um colega por que os sólidos se quebram diante de uma batida (golpe)?