Ligação Iônica

Revisado em 01/07/2020

Ligação Iônica

A ligação iônica é o tipo de ligação em que um dos átomos transfere, ou entrega o elétron definitivamente para outro átomo. A ligação ocorre entre um elemento químico metálico, o que cede o elétron e um não metálico, o que recebe o elétron. A diferença da eletronegatividade entre os dois átomos participantes é muito grande e o composto formado a partir da união dos dois elementos químicos é iônico. Os compostos formados por ligações iônicas se apresentam na forma cristalina, e suas estruturas se apresentam com arranjos geométricos bem definidos. 

Outras Características dos Compostos Iônicos

Além disso a força eletrostática aproximam tanto os elementos químicos um do outro que o arranjo sólido formado não permite a mobilidade entre os íons da estrutura. Por isso, essas substâncias possuem pontos de fusão e ebulição altos.
São altamente polares, facilmente dissolvidos em água, porém há muitos sais que não se dissolvem na água.

Íons Livres

Ocorre a formação de íons livres quando esses sais são dissolvidos na água.

Além disso, esses compostos apresentam boa condutibilidade elétrica quando em solução aquosa.

Exemplos de Alguns Compostos Iônicos

                

A tabela abaixo mostra a solubilidade desses compostos em água.











Digo carbonato de cálcio CaCO3

Compostos iônicos muito solúveis na água

O Cloreto de potássio (KCl)  é  muito solúvel em água pode dissolver até  36 x 103 g/ 100 g H2O.

Compostos Iônicos Parcialmente Solúveis em Água

Observe a Tabela abaixo        

Carbonato de estrôncio	SrCO3	Quase insolúvel na água
Cloreto de prata	AgCl	Quase insolúvel na água
Sulfato de cálcio	CaSO4	Quase insolúvel na água	6,8 . 10-3 g/100 g H2O
Carbonato de cálcio	CaCO3	Quase insolúvel na água	1,3 . 10-3 g/100g H2O

              

A reação de formação do sal de cozinha (NaCl)

Relembrando.

         

Devemos ter em mente que todos os átomos que terminam com um, dois, três elétrons na última camada da distribuição eletrônica que é a camada de valência eles perdem esses elétrons.

Os átomos que terminam com cinco,seis e sete elétrons na camada de valência que é a última camada da distribuição eletrônica,eles ganham elétrons


Distribuição dos elétrons do átomo de sódio.

        

 Átomo de sódio

      

Abaixo a representação da distribuição dos elétrons do sódio  nos respectivos orbitais e a sua valência.

Primeiramente vamos conhecer a valência de seu cátion e de seu ânion, fazendo a distribuição eletrônica de ambos.

O cátion sódio (Na) é monovalente possui um elétron na camada de valência, portanto pode "doar" esse elétron.

Distribuição Eletrônica do Ânion Cloro

para fazermos as ligações iônicas devemos primeiramente saber como os elétrons dos átomos ligantes estão distribuídos, especialmente daqueles elétrons da última camada da distribuição eletrônica do átomo em questão.

                        

Átomo de Cloro

            

Abaixo a representação da distribuição dos elétrons do cloro  nos respectivos orbitais e a sua valência.

Distribuindo os elétrons do íon cloro chegamos ao conhecimento da valência do cloro.

O ânion cloro é monovalente, possui sete elétrons na camada de valência, portanto pode receber um elétron, para completar oito elétrons na camada de valência (teoria do octeto).

Conhecendo a valência de cada átomo, passamos para a ligação química dos mesmos através de suas cargas.

Utilizando a formula eletrônica ou de Lewis para melhor exemplificar.

Formação do sal cloreto de sódio.

A reação de formação do sal cloreto de magnésio (MgCl2).

          

Distribuição dos elétrons do átomo de Magnésio

Átomo do magnésio

          

Abaixo a representação da distribuição dos elétrons do magnésio nos respectivos orbitais e a sua valência.

Distribuição dos elétrons do átomo de Cloro.

         

Átomo de Cloro

           

Abaixo a representação da distribuição dos elétrons do cloro  nos respectivos orbitais e a sua valência.

Formação do Cloreto de Magnésio (MgCl2)

           

O cátion magnésio é bivalente, se combina com dois ânions cloro monovalentes.

Como o magnésio tem dois elétrons para ser cedido e o cloro necessita de apenas um elétron, então na formação do cloreto de magnésio entra dois átomos de cloro para um átomo de magnésio.

A reação de formação do sal fluoreto de alumínio  (AlF3).

Distribuição dos elétrons do átomo de alumínio.

Átomo de Alumínio

Abaixo a representação da distribuição dos elétrons do alumínio  nos respectivos orbitais e a sua valência.

 

Para conhecermos a valência do cátion alumínio e do ânion flúor, fazemos a distribuição eletrônica de ambos.

Átomo de Flúor

         

Distribuição dos elétrons do átomo de flúor.

Abaixo a representação da distribuição dos elétrons do átomo de flúor nos respectivos orbitais e a sua valência.

O ânion flúor é monovalente, para equilibrar as cargas positiva e negativa são necessários três átomos de flúor para um alumínio. Vejamos esse equilíbrio passo a passo.

O cátion alumínio é trivalente.

            

Formação do Fluoreto de Alumínio

O AlF3 é um composto que pode aparecer na natureza, mas também é preparado sinteticamente. Uma das formas que o fluoreto de alumínio pode ser produzido é na preparação do alumínio, quando se adiciona o ácido hexafluorsilícico à bauxita, o resultado da reação é a geração do fluoreto de alumínio, óxido de silício e água. Preparado na forma de cristal sólido, é insolúvel em água, dissolve-se somente em solvente orgânico,  na forma cristalizada é usado como coadjuvante de fusão na eletrólise do alumínio.Também é empregado na esmaltagem de cerâmicas, ajudando a derreter o esmalte, usado para recobrir as peças.

A formação do óxido de lítio.

Átomo de Lítio

Fazendo a distribuição eletrônica do átomo de lítio, sabemos que na sua camada de valência há um elétron disponível.

Abaixo a representação da distribuição dos elétrons do átomo de lítio nos seus respectivos orbitais e a sua valência.

Átomo de Oxigênio

Abaixo a representação da distribuição dos elétrons do átomo de oxigênio nos seus respectivos orbitais e a sua valência..

Fazendo a distribuição eletrônica do átomo de oxigênio, ficamos sabendo que esse átomo possui dois orbitais semi-preenchidos e portanto necessita de dois elétrons para preenche-los.

Formação do Óxido de Lítio

Juntando um átomo de lítio monovalente, com um átomo de oxigênio bivalente, temos uma formação incompleta.

Juntando dois átomos de lítio monovalentes, com um átomo de oxigênio bivalente, temos uma formação completa do composto final.

O Óxido de Lítio e Suas Aplicações

O óxido de lítio (Li2O) é um composto inorgânico que pode ser formado na combustão do lítio metálico que se  combina com o oxigênio do ar. Também pode ser produzido a partir da decomposição térmica do peróxido de lítio (Li2O2). Tem a sua aplicação na produção de vidro e também na cerâmica vitrificada.
Tem o seu uso na produção de espumas cerâmicas.

No andamento do processo da produção de vidro é adicionado o Li2O que diminui a temperatura de fusão do material que é de aproximadamente 1700 ºC para aproximadamente 1000ºC de temperatura, o que favorece a obtenção de vidro líquido a uma temperatura mais baixa com um clareamento maior desse produto final. 

A aplicabilidade se estende na produção de cerâmicas, com elevada porosidade que são usadas para isolamento térmico, ou que servem como filtros para metais fundidos. Essas espumas celulares tem a sua utilidade também integrada no complexo dos motores a diesel, no suporte de certos catalisadores e mais recentemente tem ainda o seu uso na área eletrônica e biomédica.

O óxido de lítio reage com o cobre e forma o pigmento de cor azul, e ao se juntar com o cobalto forma o pigmento de cor rosa.

Na Produção de uma base alcalina, o óxido de lítio reage com vapor de água formando hidróxido de lítio (LiOH) (o óxido de lítio deve ser armazenado em ambiente  seco). 


A formação do sulfeto de alumínio.

Átomo de Enxofre

Fazendo a distribuição eletrônica do átomo de enxofre para conhecermos a sua camada de valência e a disposição dos elétrons dessa camada.

O átomo de enxofre possui seis elétrons na sua camada de valência portanto tem dois orbitais com apenas um elétron cada, necessita de mais dois elétrons para completar esses dois orbitais que estão semi-preenchidos.

Um átomo de alumínio com três elétrons na sua camada de valência, combinando com um átomo de enxofre, que necessita de apenas dois elétrons para completar seus orbitais, resulta na forma incompleta do composto. 

Então, dois átomos de alumínio com três elétrons disponíveis cada, combinando com três átomos de enxofre necessitando de dois elétrons cada, resulta na forma completa do composto final, sulfeto de alumínio.

                              Questões

1)  Sobre ligação iônica podemos dizer que é o tipo de ligação em que:

a)  os átomos compartilham, ou usam emprestado o par de elétrons entre si.

b)  um dos átomos transfere, pares de elétrons definitivamente para outro átomo.

c) os átomos participantes usam o elétron em comum, temporariamente.

d)  os átomos se ligam entre si, por pontes de hidrogênio formando ligações fortes.

e)  um dos átomos transfere, ou entrega o elétron definitivamente para outro átomo.

               

2) A diferença da eletronegatividade entre os dois átomos participantes da ligação iônica é:

a) muito grande e o composto formado a partir da união dos dois elementos químicos é iônico.

b) muito pequena e o composto formado a partir da união dos dois elementos químicos é covalente molecular normal.

c) não existe e o composto formado a partir da união dos dois elementos químicos são formados unidos por ligações covalentes dativas.

d) muito extensa e o composto formado a partir da união dos demais elementos químicos é iônico.

e) equivalente e o composto formado a partir da união dos dois elementos químicos é insolúvel.

                

3) . A ligação iônica ocorre entre um elemento químico:

a)  gasoso, o que cede o elétron e o não gasoso o que recebe o elétron.

b)  não metálico, o que cede o elétron e o metálico o que recebe o elétron.

c)  metálico, o que recebe o elétron e o não metálico o que cede o elétron.

d)  do grupo dos haletos, o que cede o elétron e o do grupo dos calcogênios o que recebe o elétron.

e)  metálico, o que cede o elétron e um não metálico o que recebe o elétron.

              

4) Observe a estrutura cristalina abaixo: 
        

Essa  estrutura representa ligações do tipo:  
           

a) covalente molecular normal.

b) iônica. 

c) metálica.

d) covalente dativa.

e) por pontes de hidrogênio. 

5) Como exemplo de compostos iônicos solúveis em água temos: 

a) Cloreto de sódio, cloreto de magnésio, carbonato de bário. 
b) brometo de sódio, sulfato de magnésio, cloreto de sódio. 
c) carbonato de bário, carbonato de cálcio, sulfato de cálcio.
d) óxido de magnésio, sulfato de cálcio, cloreto de prata.
e) cloreto de sódio, cloreto de potássio, carbonato de bário.

   Bibliografia

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