Ligação iônica: veja o que é e exemplos

A ligação iônica é um conceito fundamental na química, representando um dos principais tipos de ligação química que ocorre entre átomos para formar compostos. Essa ligação resulta da atração eletrostática entre íons de cargas opostas, o que ocorre após a transferência completa de um ou mais elétrons de um átomo para outro.

Este processo cria uma ligação forte e estável entre os íons, formando estruturas cristalinas que exibem propriedades físicas distintas, como altos pontos de fusão e ebulição, e a capacidade de conduzir eletricidade quando dissolvidos em água ou fundidos.

📚 Você vai prestar o Enem? Estude de graça com o Plano de Estudo Enem De Boa 📚  

A ligação iônica ocorre principalmente entre átomos de metais e não-metais. Os metais tendem a perder elétrons, formando cátions (íons positivos), enquanto os não-metais tendem a ganhar elétrons, formando ânions (íons negativos). Esta transferência de elétrons permite que os átomos atinjam uma configuração eletrônica mais estável, semelhante à dos gases nobres.

• Metais: Estão localizados na parte esquerda da tabela periódica. Eles têm poucos elétrons na camada de valência (camada externa) e uma tendência a doá-los para alcançar estabilidade.
• Não-metais: Encontram-se na parte direita da tabela periódica (com exceção dos gases nobres). Possuem uma camada de valência quase completa e tendem a aceitar elétrons para completá-la.

A ligação iônica é característica de compostos como o cloreto de sódio (NaCl), onde o sódio (um metal) doa um elétron para o cloro (um não-metal), resultando em uma atração eletrostática entre os íons Na⁺ e Cl⁻ formados.

A ligação iônica, também conhecida como ligação eletrovalente, se dá através da atração eletrostática entre íons positivos (são átomos que perderam elétrons e se transformaram em cátions) e negativos (são átomos que ganharam elétrons e se transformaram em ânions), que permanecem unidos pela força de suas cargas opostas e geram um composto iônico. Nesta ligação, ocorre a transferência de elétrons de forma definitiva.

Um exemplo clássico de ligação iônica é o que ocorre no cloreto de sódio, popularmente conhecido como sal de cozinha. Ele é composto basicamente por um átomo de sódio (Na) e um átomo de cloro (Cl). O Na doa seu único elétron da camada de valência ao Cl formando o composto NaCl, como pode ser visto na equação química abaixo. Na Figura 1 as bolinhas em laranja representam os elétrons do átomo de sódio, e as bolinhas em azul representam os elétrons do cloro.

Durante a reação, o átomo de sódio doa um elétron para o cloro, como mostrado a seguir:

Na⁺ + Cl^- → NaCl

Figura 1: Representação esquemática de uma ligação iônica, entre o átomo de cloro e o átomo de sódio

Ligação Iônica.

A Tabela 1 a seguir mostra a relação geral entre a família dos átomos e o número de ligações químicas necessárias a fim de adquirirem estabilidade. Como pode ser visto, os metais das famílias IA, IIA e IIIA tendem a perder elétrons, se transformando em cátions, enquanto que os ametais das famílias VA, VIA e VIIA tendem a ganhar elétrons, se transformando em ânions.

Tabela 1.Relação entre grupo ou família e o número de ligações químicas necessárias para adquirirem a configuração eletrônica de um gás nobre.

De forma geral, os compostos iônicos são formados quando dois elementos de diferentes eletronegatividades se juntam. Quanto mais eletronegativo um átomo for, maior será a sua tendência em receber elétrons. A Figura 2 mostra o sentido de aumento da eletronegatividade dos átomos em uma tabela periódica.

Figura 2.

Sentido de aumento da eletronegatividade dos átomos. Os gases nobres não se incluem nesta propriedade.

O composto iônico pode ser representado de duas formas: pela estrutura de Lewis e pelo seu íon-fórmula. A fórmula eletrônica de Lewis representa os elementos e os elétrons da sua camada de valência, chamados de elétrons de valência, indicando-os por • ou x. Como exemplo, temos o cloreto de sódio (sal de cozinha):

Íon-fórmula:

Na⁺ + Cl^- → NaCl

Estrutura de Lewis:

Note que em um composto iônicoo número total de elétrons cedidos deve se igualar ao número total de elétrons recebidos, ou seja, a carga elétrica total do(s) cátion(s) deve neutralizar a carga elétrica total do(s) ânion(s). O esquema geral de formulação se encontra abaixo:

y A^x+ + x B^y- ↔ A_yB_x

No exemplo do cloreto de sódio, temos: Na⁺ + Cl^- ↔ NaCl.

Neste exemplo, seguindo a regra do octeto, um átomo de sódio cede um elétron ao átomo de cloro para adquirir estabilidade. Portanto, a soma total de elétrons cedidos e recebidos pelos átomos na molécula de NaCl é zero, mantendo a neutralidade da molécula (+1 - 1 = 0).

Outro exemplo de composto iônico é a alumina (Al₂O₃):

2 Al³⁺ + 3 O^2- → Al₂O₃

Veja que cada átomo de alumínio perde três elétrons e cada átomo de oxigênio ganha dois elétrons. Para que o total de elétrons cedidos se iguale ao total de elétrons recebidos, dois átomos de alumínio (2 átomos de Al x 3 elétrons = 6 elétrons cedidos) devem ligar-se a três átomos de oxigênio (3 átomos de O x 2 elétrons = 6 elétrons recebidos).

Vejamos outro exemplo:

Ca²⁺ + 2 Cl^- → CaCl₂

Neste caso, cada átomo de cálcio perde dois elétrons e cada átomo de cloro ganha um elétron. Para que o total de elétrons cedidos se iguale ao total de elétrons recebidos, um átomo de cálcio (1 átomos de Ca x 2 elétrons = 2 elétrons cedidos) deve ligar-se a dois átomos de cloro (2 átomos de Cl x 1 elétron = 2 elétrons recebidos).

Outros exemplos:

2 Fe⁺³ + 3 O^-2 ↔ Fe₂O₃

2 H⁺ + O^-2 ↔ H₂O

2 H⁺ + (SO₄)^-2 ↔ H₂SO₄

_{Saiba tudo sobre o fluoreto de sódio}

Dentre as principais propriedades dos compostos iônicos temos:

• Os compostos iônicos formam cristais, que são grandes arranjos de íons ou átomos que se unem em padrões regulares.
• Por apresentarem forma definida, são encontrados no estado sólido nas condições ambiente (temperatura de 25°C e pressão de 1 atm).
• São duros e quebradiços, ou seja, produzem faces planas ao quebrarem após sofrerem impacto.
• Possuem alto ponto de fusão e ebulição por causa da forte atração eletrostática entre os íons.
• Quando dissolvidos em água ou quando são derretidos conduzem eletricidade por causa dos íons livres.
• Estes compostos são polares.

Conteúdos relacionados

Substâncias simples e compostas: o que são e exemplos

Energia de Ionização: veja o que é e exemplos

Calorimetria: entenda o que é e como calcular

Amônia (NH3): o que é, uso e perigos