Interações químicas — ligações, polaridade, forças intermoleculares e propriedades dos sólidos
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Resumo
Ligações (regra do octeto)
- Iônica: metal + ametal; transferência de elétrons; forma retículo cristalino de cátions e ânions (NaCl). Sólidos à temperatura ambiente, PF alto, duros e quebradiços; conduzem corrente fundidos ou em solução, não no estado sólido.
- Covalente: ametais (e H); compartilhamento de pares. Forma moléculas (H₂O, CO₂: PF e PE baixos, não conduzem) ou redes covalentes (diamante, SiO₂: PF altíssimo, muito duros). Dativa/coordenada: o par vem de um só átomo.
- Metálica: cátions em "mar de elétrons" livres → conduzem no sólido, maleáveis, dúcteis, brilho.
Polaridade. Ligação polar quando há diferença de eletronegatividade. A molécula é polar ou apolar conforme a geometria (VSEPR): CO₂ (linear, apolar), H₂O (angular, polar), NH₃ (piramidal, polar), CH₄ (tetraédrica, apolar). "Semelhante dissolve semelhante": polar em polar, apolar em apolar.
Forças intermoleculares (da mais fraca à mais forte):
- Dipolo induzido (London): entre moléculas apolares; crescem com o tamanho da molécula.
- Dipolo-dipolo (dipolo permanente): entre moléculas polares.
- Ligação de hidrogênio: H ligado a F, O ou N interagindo com F, O ou N vizinho. Explica o PE alto da água, o gelo menos denso que a água líquida e o pareamento do DNA. Forças mais intensas → PF e PE maiores.
Sólidos (item 10)
- Cristalinos (arranjo ordenado, PF definido): iônicos, moleculares (gelo, açúcar, iodo; PF baixo), covalentes/reticulares (diamante, quartzo) e metálicos.
- Amorfos (sem ordem de longo alcance: vidro, plásticos): amolecem em faixa de temperatura, sem PF definido.
Pegadinha Cebraspe. "O NaCl sólido conduz corrente elétrica por ser composto iônico" → errado: no sólido os íons estão presos; conduz fundido ou em solução aquosa.
Visão geral
A interação entre resíduos das impressões (água, sais, aminoácidos, lipídios) e reagentes depende dessas forças: pós aderem por forças fracas à umidade e à gordura; reagentes químicos reagem com componentes específicos. Alótropos do carbono: diamante (rede tetraédrica, isolante, duríssimo) e grafite (camadas, conduz, lubrificante).
Regra
Ver íntegra
| Sólido | Partículas | Força | Propriedades | Exemplo |
|---|---|---|---|---|
| Iônico | Íons | Ligação iônica | PF alto, conduz fundido | NaCl |
| Molecular | Moléculas | Intermoleculares | PF baixo, não conduz | Gelo, I₂ |
| Covalente | Átomos em rede | Covalente | PF altíssimo, duro | Diamante, SiO₂ |
| Metálico | Cátions + elétrons | Metálica | Conduz, maleável | Cu, Fe |
| Amorfo | Desordenadas | Variada | Sem PF definido | Vidro |
Pontos-chave
- Ponte de hidrogênio não é ligação covalente; é força intermolecular forte.
- Hidrocarbonetos (apolares) não se dissolvem em água.
- Ligas metálicas (aço, bronze) são misturas sólidas.
- O gelo flutua porque as ligações de hidrogênio formam estrutura aberta.
Como a banca cobra
- "Compostos iônicos conduzem corrente elétrica quando fundidos" → certo.
- "A molécula de CO₂ é apolar, apesar de ter ligações polares" → certo.
- "Ligações de hidrogênio ocorrem quando o hidrogênio está ligado a carbono" → errado (F, O ou N).
- "O vidro é sólido cristalino com ponto de fusão bem definido" → errado (amorfo).
- "Forças de London são as interações intermoleculares predominantes entre moléculas apolares" → certo.
Referência
Mapa mental
Ligações
- Iônica: metal + ametal, transferência
- Covalente: compartilhamento
- Metálica: mar de elétrons
Polaridade
- Diferença de eletronegatividade
- Geometria decide a molécula
- CO₂ apolar; H₂O polar
- Semelhante dissolve semelhante
Forças intermoleculares
- London: apolares
- Dipolo-dipolo: polares
- Hidrogênio: H com F, O, N
Sólidos
- Iônico: PF alto, conduz fundido
- Molecular: PF baixo
- Covalente: PF altíssimo
- Amorfo: sem PF definido
⚠️ Pegadinha
- NaCl sólido não conduz
Questão 1, Certo ou Errado
Compostos iônicos sólidos conduzem bem a corrente elétrica.
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Gabarito: Errado
Errado. No retículo cristalino, os íons estão presos e não têm mobilidade; compostos iônicos só conduzem corrente quando fundidos ou em solução aquosa, situações em que os íons ficam livres.
Questão 2, Certo ou Errado
A molécula de CO₂ é apolar, embora suas ligações sejam polares.
Revelar gabarito
Gabarito: Certo
Certo. Há diferença de eletronegatividade entre C e O, logo as ligações são polares; como a geometria linear é simétrica, os dipolos se anulam e a molécula resulta apolar.
Questão 3, Certo ou Errado
A ligação de hidrogênio explica o ponto de ebulição elevado da água.
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Gabarito: Certo
Certo. Na água, o hidrogênio ligado ao oxigênio forma ligações de hidrogênio, a mais forte das interações intermoleculares; forças mais intensas exigem mais energia para separar as moléculas, elevando o PE.
Questão 4, Certo ou Errado
Metais conduzem corrente elétrica no estado sólido devido aos elétrons livres.
Revelar gabarito
Gabarito: Certo
Certo. Na ligação metálica, cátions ficam imersos em um mar de elétrons livres, que se deslocam facilmente pelo material e garantem a condução no sólido, além de maleabilidade e brilho.
Questão 5, Certo ou Errado
As forças de dipolo induzido são mais intensas que as ligações de hidrogênio.
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Gabarito: Errado
Errado. Na escala de intensidade, as forças de London são as mais fracas, seguidas das de dipolo permanente; a ligação de hidrogênio é a interação intermolecular mais forte das três.
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Ligação iônica
Metal + ametal; transferência de elétrons; retículo cristalino; PF alto; conduz fundida ou em solução.
- Revelar resposta
Ligação metálica
Cátions em mar de elétrons livres: conduz no sólido, maleável, dúctil.
- Revelar resposta
Polaridade molecular
Depende da geometria: CO₂ linear, apolar; H₂O angular, polar.
- Revelar resposta
Ligação de hidrogênio
H ligado a F, O ou N interagindo com F, O ou N vizinho; explica o PE alto da água.
- Revelar resposta
Ordem das forças intermoleculares
Dipolo induzido < dipolo-dipolo < ligação de hidrogênio.
- Revelar resposta
Semelhante dissolve semelhante
Polar dissolve polar (sal e açúcar em água); apolar dissolve apolar (óleo em gasolina).
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