Tudo o que você precisa saber sobre ligações químicas [Química no Enem]

Em nosso dia a dia, temos contato com muitas substâncias, que se diferenciam em diversos aspectos. Cor, estado físico, cheiro, sabor, capacidade de entrar em combustão e densidade são alguns deles.

Mas por que isso acontece? O que faz as substâncias terem características distintas entre si?

Isso se deve à capacidade que o átomo tem de se combinar com outros átomos — seja de um mesmo elemento ou de um elemento diferente. E essas combinações entre átomos são chamadas de ligações químicas.

Compreender o conceito de ligações químicas e seus principais tipos é essencial para se sair bem nas questões de química do Enem. Você está preparado?

Se sua resposta é não, continue neste artigo e descubra tudo sobre o assunto!

Confira:

O que são ligações químicas
A regra do octeto
Os tipos de ligações químicas
Questões do Enem sobre ligações químicas para você praticar

O que são ligações químicas

As ligações químicas correspondem à união dos átomos para a formação das substâncias químicas . Ou seja, elas acontecem quando os átomos dos elementos se combinam uns com os outros.

Essas interações entre os elementos podem ocorrer por doação, compartilhamento ou deslocalização de elétrons.

Na natureza, existem diversos elementos químicos. Quando os átomos destes elementos se unem, formam-se a grande diversidade de substâncias que conhecemos.

Sabe o sal de cozinha que usamos diariamente? O principal componente dele é o Cloreto de Sódio , um sal inorgânico formado pela ligação entre o sódio e o cloro.

As ligações químicas são explicadas pela regra do octeto, que dita que cada átomo, para alcançar estabilidade, precisa ter em sua camada de valência oito elétrons.

A seguir, trazemos mais detalhes dessa teoria!

A regra do octeto

Além de combinar elementos e formar substâncias, as ligações químicas entre os átomos acontecem para que estes possam se tornar estáveis.

Mas o que de fato significa um átomo ser estável? Existem diversas regras desenvolvidas para que se possa explicar a estabilidade das espécies atômicas, e uma delas é a regra do octeto.

Proposta por Newton Lewis , essa teoria afirma que a interação atômica acontece para que cada elemento adquira a estabilidade de um gás nobre , ou seja, tenha oito elétrons na camada de valência.

Assim, para alcançar essa estabilidade, o elemento doa, recebe ou compartilha elétrons da sua camada mais externa, realizando ligações químicas.

Os gases nobres são os únicos átomos que já possuem oito elétrons na sua camada mais externa e é por isso que pouco reagem com outros elementos.

Vale lembrar que existem muitas exceções à regra do octeto, principalmente entre os elementos de transição.

Mas, de forma geral, essa teoria é uma ótima base para compreender o funcionamento das ligações químicas.

Os tipos de ligações químicas

Para alcançar a estabilidade e obter os oito elétrons na camada de valência, como previsto na regra do octeto que vimos acima, os átomos estabelecem ligações entre si, certo?

Essas ligações químicas variam de acordo com a necessidade de doar, receber ou compartilhar elétrons que cada átomo . Sendo assim, existem quatro tipos de ligações químicas.

A seguir, trazemos mais detalhes sobre cada uma delas:

Ligação iônica ou eletrovalente

Para alcançar a estabilidade proposta na teoria do octeto, alguns átomos transferem seus elétrons a outros átomos. Tal configuração é chamada de ligação iônica e pode ocorrer entre:

Ametal + metal
Metal + hidrogênio

Nesse caso, o elemento que envia elétrons é chamado de cátion e assume uma carga positiva. Já o átomo que recebe as partículas negativas é denominado por ânion, adquirindo carga negativa.

Para ocorrer uma ligação iônica os átomos envolvidos devem apresentar tendências opostas. Ou seja: um átomo deve ter a capacidade de perder elétrons enquanto o outro tende a recebê-los.

A ligação iônica produz compostos:

Sólidos na temperatura ambiente;
Com dureza própria da substância;
Com alto ponto de fusão e ebulição, para as condições ambientes;
Que formam retículos cristalinos, como o sal de cozinha (NaCl);
Que, quando dissolvidos em água ou fundidos, conduzem corrente elétrica.

Ligação molecular ou covalente

As ligações químicas covalentes acontecem quando átomos de ametais compartilham elétrons entre si. Para isso, formam-se pares eletrônicos que participam de ambas as eletrosferas.

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

Os compostos químicos resultantes de ligações covalentes possuem as seguintes propriedades:

Podem estar em estado físico sólido (açúcar), líquido (água) ou gasoso (gás oxigênio);
São muito comuns em substâncias orgânicas;
Não conduzem eletricidade;
Apresentam ponto de fusão e ebulição baixos.

Ligação coordenada ou covalente dativa

Também chamada de ligação covalente coordenada, ligação semipolar, dativa ou coordenada, ela é muito semelhante à ligação covalente.

O que difere as duas é que na ligação dativa apenas um dos átomos é responsável por compartilhar elétrons.

Esse tipo de ligação ocorre artificialmente, e a substância gerada a partir dela adquire as mesmas características de uma molécula proveniente de uma ligação covalente espontânea.

Ligação metálica

Esse tipo de ligação acontece entre metais, que englobam os elementos da família 1A (metais alcalinos), 2A (metais alcalinoterrosos) e os metais de transição (bloco B da tabela periódica – grupo 3 ao 12), formando o que chamamos de ligas metálicas.

Nas ligações metálicas, ocorre a liberação de elétrons que formam cátions (íons de carga positiva), e são chamados de “elétrons livres”.

Em outras palavras, os elétrons mais externos, uma vez que estão mais distantes do núcleo do átomo, movimentam-se livremente formando uma “nuvem” ou um “mar” de elétrons.

Essa característica das ligações metálicas é o que explica o fato de os materiais metálicos serem ótimos condutores elétricos e térmicos.

Além disso, as ligas metálicas formadas nessa ligação permitem que as substâncias possuam alto ponto de fusão e ebulição, ductilidade, maleabilidade e brilho.

São exemplos de ligas metálicas:

Aço: ferro (Fe) e carbono C;
Bronze: cobre (Cu) + estanho (Sn);
Latão: cobre (Cu) + zinco (Zn);
Ouro: ouro (Au) + cobre (Cu) ou prata (Ag).

Os metais apresentam estado físico sólido em temperatura ambiente, com exceção do mercúrio, o único metal líquido nessas condições.

Questões do Enem sobre ligações químicas para você praticar

Vamos praticar? Confira algumas questões sobre ligações químicas do Enem:

1 - (Enem/2019) Por terem camada de valência completa, alta energia de ionização e afinidade eletrônica praticamente nula, considerou-se por muito tempo que os gases nobres não formariam compostos químicos. Porém, em 1962, foi realizada com sucesso a reação entre o xenônio (camada de valência 5s²5p⁶) e o hexafluoreto de platina e, desde então, mais compostos novos de gases nobres vêm sendo sintetizados.

Tais compostos demonstram que não se pode aceitar acriticamente a regra do octeto, na qual se considera que, numa ligação química, os átomos tendem a adquirir estabilidade assumindo a configuração eletrônica de gás nobre. Dentre os compostos conhecidos, um dos mais estáveis é o difluoreto de xenônio, no qual dois átomos do halogênio flúor (camada de valência 2s²2p⁵) se ligam covalentemente ao átomo de gás nobre para ficarem com oito elétrons de valência.

Ao se escrever a fórmula de Lewis do composto de xenônio citado, quantos elétrons na camada de valência haverá no átomo do gás nobre?

a) 6
b) 8
c) 10
d) 12
e) 14

Gabarito: C

2 - (Enem/2012) A fosfatidilserina é um fosfolipídio aniônico cuja interação com cálcio livre regula processos de transdução celular e vem sendo estudada no desenvolvimento de biossensores nanométricos. A figura representa a estrutura da fosfatidilserina:

MEROLLI, A.; SANTIN, M. Role of phosphatidylserine in bone repair and its technological exploitation. Molecules, v. 14, 2009.

Com base nas informações do texto, a natureza da interação da fosfatidilserina com o cálcio livre é do tipo

Dado: número atômico do elemento cálcio: 20

a) iônica com o cátion amônio, porque o cálcio livre é representado como um ânion monovalente.
b) iônica somente com o grupo aniônico fosfato, já que o cálcio livre é um cátion monovalente.
c) covalente com qualquer dos grupos não carregados da fosfatidilserina, uma vez que estes podem doar elétrons ao cálcio livre para formar a ligação.
d) iônica com os grupos aniônicos fosfato e carboxila, porque o cálcio em sua forma livre é um cátion divalente.
e) covalente com qualquer grupo catiônico da fosfatidilserina, visto que o cálcio na sua forma livre poderá compartilhar seus elétrons com tais grupos.

Gabarito: D

3 - (Enem/2017) Partículas microscópicas existentes na atmosfera funcionam como núcleos de condensação de vapor de água que, sob condições adequadas de temperatura e pressão, propiciam a formação das nuvens e consequentemente das chuvas. No ar atmosférico, tais partículas são formadas pela reação de ácidos (HX com a base NH3, de forma natural ou antropogênica, dando origem a sais de amônio (NH4X , de acordo com a equação química genérica:

HX (g) + NH3 (g) → NH4X (s)

FELIX, E. P.; CARDOSO, A. A. Fatores ambientais que afetam a precipitação úmida. Química Nova na Escola, n. 21, maio 2005 (adaptado).

A fixação de moléculas de vapor de água pelos núcleos de condensação ocorre por:

a) ligações iônicas.
b) interações dipolo-dipolo.
c) interações dipolo-dipolo induzido.
d) interações íon-dipolo.
e) ligações covalentes.

Gabarito: D