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Ligação iônica é um tipo de ligação química baseada na atração eletrostática de íons com cargas opostas.

Na ligação iônica, um dos átomos é obrigatoriamente um metal, e o outro, um ametal ou o hidrogênio.

Os princípios que fundamentam uma ligação iônica são apenas dois: a perda de elétrons por um átomo (de caráter metálico elevado) e o ganho desses elétrons por outro átomo (de caráter ametálico elevado).

Cargas dos elementos de cada família
As cargas dos átomos seguem o princípio da teoria do octeto: para atingir a estabilidade, o átomo precisa ter oito elétrons em sua camada de valência.

No caso dos metais, essa estabilidade é atingida pela perda de elétrons; já nos ametais, ocorre por meio do ganho de elétrons.

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Ligação Covalente

Também chamada de ligação molecular, as ligações covalentes são ligações em que ocorre o compartilhamento de elétrons para a formação de moléculas estáveis, segundo a Teoria do Octeto; diferentemente das ligações iônicas em que há perda ou ganho de elétrons.

Além disso, pares eletrônicos é o nome dado aos elétrons cedidos por cada um dos núcleos, figurando o compartilhamento dos elétrons das ligações covalentes.

Exemplo: H₂O: H - O - H (molécula de água) formada por dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio. Cada traço corresponde a um par de elétrons compartilhado formando um molécula neutra, uma vez que não há perda nem ganho de elétrons nesse tipo de ligação.

Outros exemplos de substâncias formadas por ligações covalentes são:

Gás oxigênio, O₂

Sacarose (açúcar de mesa), C₁₂H₂₂O₁₁

Ácido clorídrico, HCl

As ligações covalentes podem ser classificadas em polares ou apolares. No caso da água temos uma ligação covalente polar, pois os átomos que compõem a molécula apresentam diferentes eletronegatividades. Já o oxigênio (O₂) apresenta uma ligação covalente apolar, pois é formado por átomos de um único elemento químico e, por isso, não apresenta diferença de eletronegatividade.

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As ligações metálicas são tipos de ligações químicas que ocorrem entre metais. Elas formam uma estrutura cristalina chamadas de “ligas metálicas” (união de dois ou mais metais).

Os metais são encontrados na natureza no estado sólido (exceto o mercúrio encontrado no estado líquido), possuem brilho característico e a facilidade de perderem elétrons.

Características gerais dos metais

Sólidos em temperatura ambiente, com exceção do mercúrio;
São brilhantes;
Apresentam elevados pontos de fusão e de ebulição;
Apresentam, em geral, cor prateada, com exceção do ouro, que é dourado, e do cobre, que é avermelhado;
Os metais puros são formados por aglomerados de átomos (de um único elemento químico) denominados de retículos cristalinos.

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Na ligação metálica, os retículos cristalinos que formam os metais são, na verdade, um aglomerado iônico (composto apenas por cátions e elétrons). Os elétrons presentes na camada de valência dos átomos do metal são deslocalizados, ou seja, saem da camada de valência, fazendo com que o átomo se torne um cátion (deficiente em elétrons).

Após serem deslocalizados, os elétrons provenientes dos átomos do metal passam a rodear os cátions, formando um verdadeiro “mar de elétrons''. Cada um dos elétrons presentes nesse mar possui capacidade de mover-se por meio do retículo cristalino do metal livremente.

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Propriedades dos metais justificadas pela ligação metálica

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Propriedades dos metais justificadas pela ligação metálica

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a) Maleabilidade

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b) Condutibilidade

Os metais, de uma forma geral, são bons condutores de corrente elétrica e calor.

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c) Ductibilidade

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Dipolo induzido

Ocorre em moléculas apolares

O dipolo induzido é constituído pela atração não gravitacional que ocorre em todas as moléculas e é o único tipo de atração entre moléculas apolares.

Os elétrons estão distribuídos de forma uniforme e não há formação de dipolo elétrico. Porém, quando as moléculas apolares se aproximam induzem a formação de dipolos temporários.

Dipolo induzido na molécula de cloro (Cl₂)

Nos estados físicos sólido e líquido, as moléculas estão tão próximas que forma-se uma deformação instantânea das nuvens eletrônicas e originam-se polos positivo e negativo.

Dipolo induzido na molécula de cloro (Cl2)

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Dipolo-dipolo

O dipolo-dipolo ocorre entre as moléculas dos compostos polares e é considerada uma interação de força intermediária.

Os elétrons estão distribuídos de forma assimétrica e assim o elemento mais eletronegativo atrai os elétrons para si.

Nas ligações dipolo-dipolo, as moléculas polares interagem de maneira que os polos opostos sejam preservados.

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A ligação ou ponte de hidrogênio ocorre em moléculas polares que têm o hidrogênio unido à elementos eletronegativos e com volume atômico baixo, como o oxigênio (O), flúor (F) e nitrogênio (N).

É a força intermolecular mais forte, pois existe uma grande diferença de eletronegatividade entre os elementos.

Um exemplo de ligação de hidrogênio ocorre na molécula de água (H2O) nos estados sólido e líquido.

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Compostos iônicos são aqueles formados por íons de cargas opostas através de interação eletrostática (forte), ou seja, para uma substância ser considerada iônica, deve possuir pelo menos uma ligação iônica na sua estrutura. Nestes compostos o elemento metálico geralmente é um íon de carga positiva (cátion), e o elemento não metálico um íon de carga negativa (ânion). Os íons que formam um composto iônico podem ser simples átomos, como ocorre no sal de cozinha (Na+ Cl‒) ou grupos mais complexos como ocorre no nitrato de potássio (K+ NO3‒).

Quando dois íons como os dos exemplos acima, se aproximam, uma atração eletrostática de caráter forte começa a aproximá-los. Se considerarmos que em um composto há milhares de moléculas dele, também haverá milhares de íons para se atrair, em todas as direções, dando origem a retículos ou reticulados cristalinos, que são aglomerados de íons que se mantém juntos por atração eletrostática e possuem formas geométricas bem definidas.

Quando esses aglomerados se unem, dão origem a uma rede ou estrutura cristalina que é composta de diversos unidades de aglomerados (celas unitárias), repetidas ao longo da cadeia. Cela unitária é a menor representação de uma estrutura cristalina.

Vamos utilizar o exemplo do iodeto de césio (CsI) para ilustrar o processo:

O átomo de césio (Cs) possui distribuição eletrônica [Xe] 6s1, ou seja, possui 1 elétron em sua última camada e só ficará estável se perder este elétron. Já o iodo (I) possui distribuição eletrônica [Kr] 5s2 5p5, ou seja, possui 7 elétrons em sua última camada e só ficará estável se ganhar um elétron.

Ao aproximarmos esses átomos, o Cs doa seu elétron para o I, formando íons que se unem por atração eletrostática, a ligação iônica.

Cs+ + I‒ → CsI

Basicamente, a presença de retículos configura aos compostos iônicos as seguintes propriedades:

São sólidos duros e quebradiços na temperatura ambiente.

Possuem altos pontos de fusão e de ebulição.

Conduzem corrente elétrica quando estão em solução aquosa (dissolvido em água), ou sob a forma fundida (líquida) pois os seus íons adquirem mobilidade para fechar o circuito e realizar a transferência de elétrons. Os cristais secos não conduzem eletricidade, a menos que apresentem defeitos na estrutura.

Os compostos iônicos são polares devido a formação efetiva de cargas opostas em sua estrutura.