Ligações Químicas

(UEMG) As propriedades exibidas por um certo material podem ser explicadas pelo tipo de ligação química presente entre suas unidades formadoras. Em uma análise laboratorial, um químico identificou para um certo material as seguintes propriedades:

Alta temperatura de fusão e ebulição

Boa condutividade elétrica em solução aquosa

Mau condutor de eletricidade no estado sólido

A partir das propriedades exibidas por esse material, assinale a alternativa que indica o tipo de ligação predominante no mesmo:

• Covalente

• Metálica

• Dipolo Induzido

• Iônica

• Ligação de Hidrogênio

Answer explanation

Um material sólido apresenta altas temperaturas de fusão e ebulição, ou seja, precisaria de muita energia para passar ao estado líquido ou gasoso.

No estado sólido, o material é mau condutor de eletricidade por causa da organização dos átomos que formam uma geometria bem definida.

Em contato com a água ocorre o aparecimento de íons, formando cátions e ânions, facilitando a passagem de corrente elétrica.

O tipo de ligação que faz com que o material apresente essas propriedades é a ligação iônica.

(PUC-SP) Analise as propriedades físicas na tabela abaixo:

Segundo os modelos de ligação química, A, B, C e D podem ser classificados, respectivamente, como:

• Composto iônico, metal, substância molecular, metal.

• Metal, composto iônico, composto iônico, substância molecular.

• Composto iônico, substância molecular, metal, metal.

• Substância molecular, composto iônico, composto iônico, metal.

• Composto iônico, substância molecular, metal, composto iônico.

Answer explanation

Tanto o composto A como D são isolantes no estado sólido (a 25 °C), mas quando a amostra A passa ao estado líquido ela torna-se condutora. Essas são características de compostos iônicos.

Compostos iônicos no estado sólido não permitem a condutividade por causa da forma como os átomos se arranjam.

Em solução, os compostos iônicos se transformam em íons e permitem a condução de eletricidade.

É característica dos metais a sua boa condutividade como a amostra C.

Compostos moleculares são eletricamente neutros, ou seja, isolantes como a amostra B.

(Fuvest) Considere o elemento cloro formando compostos com, respectivamente, hidrogênio, carbono, sódio e cálcio. Com quais desses elementos o cloro forma compostos covalentes?

• Sódio e Cálcio

• Cloro + Hidrogênio e Cloro + Carbono

• Hidrogênio + Carbono e Cloro + Cloro

• Hidrogênio e Carbono

• Sódio+ Cálcio e Hidrogênio+ Cloro

Answer explanation

Compostos covalentes ocorrem na interação de átomos de não metais, não metais com hidrogênio ou entre dois átomos de hidrogênio.

Então, a ligação covalente ocorre com cloro + hidrogênio e cloro + carbono.

Sódio e cálcio são metais e ligam-se ao cloro por uma ligação iônica.

(Enem/2018) Pesquisas demonstram que nanodispositivos baseados em movimentos de dimensões atômicas, induzidos por luz, poderão ter aplicações em tecnologias futuras, substituindo micromotores, sem a necessidade de componentes mecânicos. Exemplo de movimento molecular induzido pela luz pode ser observado pela flexão de uma lâmina delgada de silício, ligado a um polímero de azobenzeno e a um material suporte, em dois comprimentos de onda, conforme ilustrado na figura. Com a aplicação de luz ocorrem reações reversíveis da cadeia do polímero, que promovem o movimento observado.

O fenômeno de movimento molecular, promovido pela incidência de luz, decorre do(a)

• movimento vibracional dos átomos, que leva ao encurtamento e à relaxação das ligações.

• isomerização das ligações N=N sendo a forma cis do polímero mais compacta que a trans.

• tautomerização das unidades monoméricas do polímero, que leva a um composto mais compacto.

• ressonância entre os elétrons π do grupo azo e os do anel aromático que encurta as ligações duplas.

• variação conformacional das ligações N=N que resulta em estruturas com diferentes áreas de superfície.

Answer explanation

O movimento na cadeia do polímero faz com que se observe um polímero mais longo à esquerda e um mais curto à direita.

Com a parte do polímero destacado observamos duas coisas:

Existem duas estruturas que são ligadas por uma ligação entre dois átomos (que a legenda indica ser nitrogênio);

Essa ligação está em posições diferentes em cada imagem.

Traçando uma linha na imagem, em A observamos que as estruturas estão acima e abaixo do eixo, ou seja, lados opostos. Já em B, estão do mesmo lado da linha traçada.

O nitrogênio realiza três ligações para ficar estável. Se ele está ligado à estrutura por uma ligação, então ele se liga ao outro nitrogênio por meio de uma ligação covalente dupla.

A compactação do polímero e flexão da lâmina ocorrem porque os ligantes ficam em posições diferentes quando ocorre a isomeria das ligações N=N.

A isomeria trans é observada em A (ligantes em lados opostos) e cis em B (ligantes no mesmo plano).

(Enem/2018) Alguns materiais sólidos são compostos por átomos que interagem entre si formando ligações que podem ser covalentes, iônicas ou metálicas. A figura apresenta a energia potencial de ligação em função da distância interatômica em um sólido cristalino. Analisando essa figura, observa-se que, na temperatura de zero kelvin, a distância de equilíbrio da ligação entre os átomos (R0) corresponde ao valor mínimo de energia potencial. Acima dessa temperatura, a energia térmica fornecida aos átomos aumenta sua energia cinética e faz com que eles oscilem em torno de urna posição de equilíbrio média (círculos cheios), que é diferente para cada temperatura. A distância de ligação pode variar sobre toda a extensão das linhas horizontais, identificadas com o valor da temperatura, de T1 a T4 (temperaturas crescentes).

O deslocamento observado na distância média revela o fenômeno da:

• formação de ligações metálicas

• dissociação

• ionização

• quebra de ligações covalentes

• dilatação

Answer explanation

Os átomos possuem cargas positivas e negativas. As ligações se formam quando alcançam uma energia mínima por equilíbrio das forças (repulsão e atração) entre os átomos.

A partir disso entendemos que: para ocorrer uma ligação química existe uma distância ideal entre os átomos para que eles fiquem estáveis.

O gráfico apresentado nos mostra que:

A distância entre dois átomos (interatômica) vai diminuindo até chegar a uma energia mínima.

A energia pode aumentar quando os átomos se tornam tão próximos que as cargas positivas dos seus núcleos se aproximam, começam a se repelir e consequentemente aumentam a energia.

Na temperatura T0 de zero Kelvin está o valor mínimo de energia potencial.

Ocorre o aumento da temperatura de T1 à T4 e a energia fornecida faz com que os átomos oscilem em torno da posição de equilíbrio (círculos cheios).

A oscilação ocorre entre a curva e o círculo cheio correspondente a cada temperatura.

Como a temperatura mede o grau de agitação das moléculas, quanto maior a temperatura mais o átomo oscila e aumenta o espaço ocupado por ele.

A maior temperatura (T4) indica que haverá um maior espaço ocupado por aquele grupo de átomos e assim, ocorre a dilatação do material.