Ligação Iônica

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O que é ligação iônica?

É uma ligação química formada pela transferência definitiva de elétrons de um átomo para outro, gerando íons de cargas opostas que se atraem mutuamente.

Quais tipos de elementos geralmente formam ligações iônicas?

Geralmente ocorre entre metais (baixa eletronegatividade) e não metais ou hidrogênio (alta eletronegatividade).

O que é um cátion?

É um íon com carga positiva, formado quando um átomo perde um ou mais elétrons.

O que é um ânion?

É um íon com carga negativa, formado quando um átomo ganha um ou mais elétrons.

Qual é a força responsável por manter unidos os íons em um composto iônico?

A atração eletrostática entre cargas elétricas de sinais opostos (positivas e negativas).

Regra do Octeto na ligação iônica

Os átomos tendem a perder ou ganhar elétrons até atingirem a configuração estável de um gás nobre, com oito elétrons na camada de valência.

Exemplo clássico: Cloreto de sódio (NaCl)

O sódio (Na) doa um elétron para o cloro (Cl), formando Na+ e Cl-, que se atraem formando o sal de cozinha.

Eletronegatividade e ligação iônica

Geralmente requer uma grande diferença de eletronegatividade entre os átomos envolvidos, tipicamente superior a 1,7 na escala de Pauling.

Estrutura do retículo cristalino

Organização tridimensional geométrica, rígida e ordenada de cátions e ânions alternados em um sólido iônico.

Estado físico dos compostos iônicos à temperatura ambiente

Apresentam-se quase sempre no estado sólido cristalino devido às fortes forças de atração eletrostática.

Pontos de fusão e ebulição dos compostos iônicos

São muito elevados, pois requerem grande quantidade de energia térmica para romper as fortes atrações do retículo cristalino.

Condutividade elétrica no estado sólido

Compostos iônicos sólidos não conduzem eletricidade porque seus íons estão fixos nas posições do retículo cristalino.

Condutividade elétrica no estado líquido (fundido)

Conduzem eletricidade com facilidade porque os íons adquirem mobilidade para transportar carga elétrica.

Condutividade elétrica em solução aquosa

Conduzem corrente elétrica porque a água dissolve o composto, liberando íons móveis (dissociação iônica).

Dureza e fragilidade dos sólidos iônicos

São duros contra riscos, mas quebradiços: um impacto desloca camadas de íons, repelindo cargas iguais e quebrando o cristal.

Solubilidade em solventes polares

Muitos compostos iônicos são solúveis em água devido às fortes interações de atração íon-dipolo.

Solubilidade em solventes apolares

Geralmente são insolúveis em solventes apolares (como benzeno ou hexano), pois estes não quebram o retículo cristalino.

O que é energia reticular?

É a quantidade de energia liberada quando íons no estado gasoso se unem para formar um mol de um sólido iônico.

Fórmula do Óxido de magnésio (MgO)

Composto iônico formado por Mg2+ e O2-, resultante da transferência de 2 elétrons do magnésio para o oxigênio.

Fórmula do Cloreto de cálcio (CaCl2)

Formado por Ca2+ e dois íons Cl-, onde um átomo de cálcio doa elétrons para dois átomos de cloro distintos.

Regra do cruzamento de valências (cruzamento de cargas)

Técnica para escrever a fórmula unitária na qual o módulo da carga de um íon vira o índice do outro íon.

O que é fórmula unitária?

É a proporção estequiométrica mínima de cátions e ânions que torna a substância iônica eletricamente neutra.

Por que não chamamos composto iônico de molécula?

Porque não existem unidades discretas isoladas, mas sim um arranjo contínuo e gigante de cátions e ânions.

Fórmula do Fluoreto de lítio (LiF)

Composto iônico formado pela transferência de um elétron do lítio (Li+) para o flúor (F-).

Fórmula do Sulfeto de potássio (K2S)

Composto formado por dois cátions K+ para cada ânion sulfeto S2-, mantendo a neutralidade elétrica.

Íons poliatômicos na ligação iônica

Grupos de átomos unidos covalentemente que possuem carga elétrica líquida e formam ligações iônicas, como o sulfato ou nitrato.

Exemplo com íon poliatômico: Nitrato de sódio (NaNO3)

Ligação iônica entre o cátion metálico Na+ e o ânion poliatômico nitrato (NO3-).

Exemplo com íon poliatômico: Sulfato de cobre(II) (CuSO4)

Ligação iônica entre o cátion de cobre Cu2+ e o ânion poliatômico sulfato SO4^2-.

Exemplo com cátion poliatômico: Cloreto de amônio (NH4Cl)

Composto iônico formado pela atração entre o cátion amônio (NH4+) e o ânion cloreto (Cl-).

Dissociação iônica

Processo físico de separação de íons preexistentes em um retículo cristalino quando dissolvidos em água.

Hidratação de íons

Fenômeno em que as moléculas polares de água cercam cátions e ânions dissociados, estabilizando-os em solução.

Fórmula do Óxido de alumínio (Al2O3)

Dois cátions Al3+ combinam-se com três ânions O2-, totalizando 6 cargas positivas e 6 negativas.

Fórmula do Carbonato de cálcio (CaCO3)

Composto iônico formado pela união de Ca2+ e o ânion carbonato (CO3^2-), presente no calcário e mármore.

Fórmula do Hidróxido de sódio (NaOH)

Composto iônico conhecido como soda cáustica, formado por íons Na+ e hidróxido OH-.

Comportamento da energia reticular com o raio iônico

Quanto menor o raio dos íons, menor a distância entre os núcleos, maior a atração e maior a energia reticular.

Comportamento da energia reticular com a magnitude da carga

Quanto maior a carga dos íons envolvidos, mais forte é a atração eletrostática e maior a energia reticular.

Ciclo de Born-Haber

Abordagem termodinâmica que aplica a Lei de Hess para calcular a energia reticular de compostos iônicos.

Caráter iônico de uma ligação

Grau de polaridade que indica o quanto uma ligação se aproxima da transferência total de elétrons.

Regras de Fajans

Regras que preveem o aumento de caráter covalente em ligações iônicas devido à polarização do ânion pelo cátion.

Polarização iônica

Distorção da nuvem eletrônica de um ânion volumoso pela atração exercida por um cátion pequeno e de alta carga.

Fórmula do Brometo de potássio (KBr)

Composto iônico formado pela atração entre o cátion K+ e o ânion brometo Br-.

Fórmula do Iodeto de césio (CsI)

Composto formado entre um metal alcalino pesado (Cs+) e um halogênio (I-), altamente iônico.

Fórmula do Fosfato de cálcio: Ca3(PO4)2

Composto iônico formado por três cátions Ca2+ e dois ânions fosfato (PO4^3-), presente em ossos e dentes.

Número de coordenação em um sólido iônico

O número de íons de carga oposta que cercam diretamente um determinado íon no interior do retículo.

Número de coordenação do NaCl

É 6:6, ou seja, cada íon Na+ é cercado por 6 íons Cl-, e cada íon Cl- é cercado por 6 íons Na+.

Número de coordenação do CsCl

É 8:8, com estrutura cúbica de corpo centrado em que cada íon é cercado por 8 vizinhos de carga oposta.

Volatilidade dos compostos iônicos

É extremamente baixa, pois a forte atração entre os íons impede que passem facilmente para a fase de vapor.

Por que compostos iônicos são quebradiços sob tensão mecânica?

Porque forças externas forçam íons de mesma carga a ficarem lado a lado, gerando forte repulsão e fratura do cristal.

Fórmula do Bicarbonato de sódio (NaHCO3)

Composto iônico constituído pelo cátion Na+ e pelo ânion hidrogenocarbonato (HCO3-).

Fórmula do Cloreto de ferro(III) (FeCl3)

Composto iônico formado por um cátion Fe3+ e três ânions cloreto Cl-.

Fórmula do Sulfato de magnésio (MgSO4)

Conhecido como sal de Epsom, composto iônico formado pelos íons Mg2+ e SO4^2-.

Eletrólise de sais fundidos

Processo químico em que a passagem de eletricidade através de um sal fundido decompõe o composto em substâncias simples.