sábado, 26 de junho de 2010

Ligação Iônica

Como o próprio nome já diz, a ligação iônica ocorre com a formação de íons. A atração entre os átomos que formam o composto é de origem eletrostática. Sempre um dos átomos perde elétrons, enquanto o outro recebe. O átomo mais eletronegativo arranca os elétrons do de menor eletronegatividade. Ocorre entre metais e não metais e entre metais e hidrogênio.

átomo com facilidade para liberar os elétrons da última camada: metal

átomo com facilidade de adicionar elétrons à sua última camada: não metal

A ligação iônica ocorre entre metais e não metais e entre metais e hidrogênio. Num composto iônico, a quantidade de cargas negativas e positivas é igual.

A ligação entre o sódio (11Na) e o cloro (17Cl) é um exemplo característico de ligação iônica. Observe a distribuição dos elétrons em camadas para os dois elementos:

Na 2 - 8 - 1 Cl 2 - 8 - 7

Para o cloro interessa adicionar um elétron à sua última camada, completando a quantidade de oito elétrons nela. Ao sódio interessa perder o elétron de sua camada M, assim a anterior passará a ser a última, já possuindo a quantidade necessária de elétrons. Na representação da ligação, utilizamos somente os elétrons da última camada de cada átomo. A seta indica quem cede e quem recebe o elétron. Cada elétron cedido deve ser simbolizado por uma seta. Esta representação é conhecida por fórmula eletrônica ou de Lewis.

O sódio possuía inicialmente 11 prótons e 11 elétrons. Após a ligação, a quantidade de prótons não se altera e a de elétrons passa a ser 10. O cloro que inicialmente possuía 17 prótons e 17 elétrons, tem sua quantidade de elétrons aumentada de uma unidade após a ligação. Com isso o sódio se torna um íon de carga 1+ e o cloro 1-. A força que mantém os dois átomos unidos é de atração elétrica, ou seja, uma ligação muito forte. Como foram utilizados um átomo de cada tipo, a fórmula do composto será NaCl.

http://cost.georgiasouthern.edu/chemistry/general/molecule/polar.htm

De maneira análoga podemos observar a ligação entre o flúor (9F) e o alumínio (13Al). O alumínio perde os três elétrons de sua última camada, pois a penúltima já possui os oito elétrons necessários. Como o átomo de flúor possui 7 elétrons em sua última camada, precisa de apenas mais um elétron. São necessários três átomos de flúor para acomodar os três elétrons cedidos pelo alumínio.

De maneira análoga ao exemplo anterior, ocorre a formação de íons positivo e negativo devido a quebra do equilíbrio entre as quantidades de prótons e elétrons nos átomos. O alumínio passa a ser um íon de carga 3+ e o fluor 1-. A fórmula do composto será AlF3.

Ligações químicas

É impossível se pensar em átomos como os constituintes básicos da matéria sem se pensar em ligações químicas. Afinal, como podemos explicar que porções tão limitadas de matéria, quanto os átomos, possam formar os corpos com que nos deparamos no mundo macroscópico do dia-a-dia. Também é impossível se falar em ligações químicas sem falarmos em elétrons. Afinal, se átomos vão se unir uns aos outros para originar corpos maiores, nada mais sensato do que pensar que estes átomos entrarão em contato entre si. Quando dois átomos entram em contato, o fazem a través das fronteiras das suas eletrosferas, ou seja, de suas últimas camadas. Isso faz pensar que a última camada de um átomo é a que determina as condições de formação das ligações químicas.

Em 1868, Kekulé e Couper, propuseram a utilização do termo valência para explicar o poder de combinação de um átomo com outros. A valência de um dado elemento é que determina as fórmulas possíveis ou não de compostos formados por ele.

A primeira situação seria entender por que dois ou mais átomos se ligam, formando uma substância simples ou composta. Como, na natureza, os únicos átomos que podem ser encontrados no estado isolado (moléculas monoatômicas) são os gases nobres, logo se pensou que os demais átomos se ligariam entre si tentando alcançar a configuração eletrônica do gás nobre mais próximo deles na tabela periódica. Todos os gases nobres, com exceção do He, possuem 8 elétrons.

Esta maneira de pensar a ligação entre os átomos passou a ser conhecida por Teoria do octeto, e foi proposta por Kossel e Lewis no início do século XX. Baseado nessa idéia, a valência de um átomo passou a ser vista como a quantidade de elétrons que um átomo deveria receber, perder ou compartilhar para tornar sua última camada (camada de valência) igual a do gás nobre de número atômico mais próximo.

As ligações químicas podem ser classificadas em três categorias:

- Iônica

- Covalente normal e dativa

- Metálica

domingo, 6 de junho de 2010

O Nome dos Elementos


Se você descobrisse um novo elemento, como iria nomeá-lo?
Ao longo da história, cientistas têm respondido esta pergunta de modos diferentes.
Muitos escolheram honrar uma pessoa, lugar ou então descrever a nova substância1.
Até a Idade Média, somente nove elementos eram conhecidos: ouro, prata, estanho, mercúrio, cobre, chumbo, ferro, enxofre e carbono. Os símbolos químicos dos metais derivam das descrições de origem Latina: aurum (“amarelo”), argentum (“reluzente”), stannum (“gotejar” ou “facilmente deretido”),
hydrargyrum (“água prateada”), cuprum (“Chipre” – ilha do mar Mediterrâneo – onde muitas minas de cobre foram localizadas), plumbum (não conhecido exatamente – possivelmente “pesado”) e ferrum (também desconhecido).
O mercúrio foi nomeado depois do planeta, o que lembra o costume da associação de metais com deuses e corpos celestiais. O planeta que se move rapidamente em todo o céu é o mercúrio, único metal que é líquido em condições ambientes e flui rapidamente, sendo nomeado como ‘Deus rápido dos mensageiros’ na mitologia romana. Na Inglaterra, o mercúrio é apelidado de “quicksilver”.
Antes da reforma de Antoine Lavoisier (1743-1794), a química foi, em grande parte, não quantitativa, uma ciência assistemática, na qual experimentos tinham pequena relação com os demais.
Em 1787, Lavoisier publicou seu Methode de Nomenclature Chimique, propondo, dentre outras mudanças, que todos os novos elementos fossem nomeados descritivamente. Para os próximos 125 anos, foram dados nomes a elementos os quais correspondem as suas propriedades. Raízes gregas eram uma fonte popular, o que é evidenciado pelo hidrogênio (hydros-gen, “produtor de água), oxigênio (oksys-gen, “produtor de ácido”), nitrogênio (nitrongen, “produtor de soda”), bromo (bromos, “mau cheiro”) e argônio (a-er-gon, “não reage”). Os descobridores do argônio, Sir William Ramsay (1852-1916) e Baron Rayleigh (1842-1919), originalmente produzi-ram o nome de aeron (de aer ou ar), mas críticos pensaram que este era muito parecido com nome bíblico Aaron! Raízes latinas, tais como radius (“raio”), também eram usadas (rádio e radônio são elementos naturalmente radioativos que emitem “raios”).
A cor era freqüentemente utilizada para determinar propriedades, especialmente depois da invenção do espectroscópio, em 1859, pois diferentes elementos (ou a luz que ele emitem) têm cores características proeminentes. Césio, índio, iodo, rubídio e tálio foram todos nomeados desta maneira. A respectivas raízes gregas para estes elementos seriam azulcinza, índigo, violeta, vermelho e verde (thallus significa broto de árvore). Devido ao grande número de combinações de cores, o irídio leva o nome do Latin iris, que significa “arco-íris”. Alternativamente, o nome do elemento pode referenciar o mineral do qual é obtido. Um exemplo é o Wolfram ou Tungstênio (W), que foi isolado da wolframita. Dois outros ‘incompatíveis’ símbolos de elementos, K e Na, surgiram também da sua ocorrência. Kalium foi derivado da planta barrilha-espinhosa2, Salsola kali, e natrium de nitrato. Seus nomes em inglês, potassium e sodium3, derivam dos minérios potassa e soda,
respectivamente. Outros elementos,
contrariando as sugestões de Lavoisier, eram nomeados conforme planetas, figuras mitológicas, lugares ou superstições. “Elementos Celestiais” incluem hélio (“Sol”), telúrio (“Terra”), selênio (“Lua” – o elemento foi descoberto associado ao telúrio), cério (o asteróide Ceres
que foi descoberto só dois anos antes que o elemento) e urânio (do planeta Urano, descoberto alguns anos mais cedo).
Os “Elementos geográficos”, mostrados no mapa, muitas vezes honravam o país de origem do descobridor ou seu local de trabalho. Os nomes latinos para Rússia (rutênio), França (gálio), Paris (lutécio) e Germânia (germânio) estão entre eles. Marie Sklodowska Curie nomeou um dos elementos que ela descobriu, polônio, em homenagem a sua terra natal, Polônia. Freqüentemente, o local da descoberta empresta seu nome ao elemento; a aldeia sueca de Ytterby, local onde foi descoberto um minério que permitiu isolar quatro novos elementos, térbio, érbio, itérbio e ítrio. Elementos honrando cientistas importantes incluem cúrio, einstênio, nobélio, férmio e laurêncio.
Em 1978, a IUPAC recomendou que os elementos descobertos além do número atômico fossem nomeados baseados em uma sistemática (o elemento 104, por exemplo, ficaria unnilquadium – un para 1, nil para 0, quad para 4 e o ium finalizando o nome) seguido por unnilpentium, unnilhexium, e assim por diante. Argumentos sobre os nomes dos elementos 104 e 105 fizeram com que a IUPAC começasse a ouvir as reivindicações de prioridade para os números 104 a 109. As recomendações finais dos nomes para estes elementos foram anunciadas em 1997. Os nomes e símbolos recomendados pelo relatório foram: elemento 104, rutherfórdio, Rf, elemento 105, dúbnio, Db, elemento 106, seabórgio, Sg, elemento 107, bóhrio, Bh, elemento 108, hássio, Hs e o elemento 109, meitnério, Mt. Alguns destes (Rf e Bh) são derivados dos nomes de proeminentes cientistas que contribuíram para o desenvolvimento da teoria atômica; outros (Sg, Hs e Mt) foram nomeados para homenagear cientistas envolvidos no descobrimento de novos elementos pesados. Dúbnio foi nomeado em homenagem ao laboratório de Dubna na antiga União Soviética, local onde foram realizadas importantes contribuições para a criação de elementos pesados.