As ligação iônica é um exemplo de ligação química que serve para garantir a estabilidade entre dois átomos. Elas recebem esse nome devido à poderosa atração eletrostática que ocorre entre os íons opostos: um cátion (carga positiva) e um ânion (carga negativa).
Íons, portanto, são átomos que possuem carga elétrica pela adição ou perda de um ou mais elétrons. Diante dos elementos que compõem a tabela periódica, a ligação iônica acontece entre um metal e um ametal (não metal); metal e hidrogênio. Em regra, os metais doam elétrons para o ametal.
Os átomos que apresentam facilidade em perder elétrons geralmente são os metais encontrados nas famílias IA, IIA e IIIA, e os que tem facilidade para receber elétrons são os ametais das famílias VA, VIA e VIIA.
Veja as principais características desses elementos:
- Metais: são elementos mais eletropositivos e menos eletronegativos; tem tendência em perder elétrons e formar cátions; apresentam de 1 a 3 elétrons na última camada.
- Não metais: são elementos mais eletronegativos e menos eletropositivos; apresentam na última camada de 5 a 7 elétrons e tem tendência a ganhar elétrons e formar ânions.
Como acontecem as ligações iônicas?
Ao contrário das ligações químicas covalentes, onde existe o compartilhamento de elétrons, na ligação iônica os elétrons são doados ou recebidos pelos átomos. Elas acontecem com formação de íons, que se associam por uma atração eletrostática.
A estrutura de um composto iônico é constituída por um aglomerado de cátions e ânions organizados com formas geométricas bem definidas, nomeadas de retículos ou reticulados cristalinos.
Os compostos iônicos formados pela ligação iônica são polares devido a formação efetiva de cargas opostas em sua estrutura. Como a água também é polar, acaba sendo um bom solvente para compostos iônicos.
Os compostos formados entre um metal e ametal formam elementos sólidos duros e quebradiços, e apresentam altos pontos de fusão e ebulição, pois é necessário uma grande energia para quebrar a atração eletrostática entre os íons do retículo. Além disso, conduzem corrente elétrica quando dissolvidos em água.
A fórmula química desses compostos iônicos representa a composição dos íons que compõem o cristal, informando a proporção mínima entre eles. Um exemplo claro para ilustrar esse tipo de ligação é o cloreto de sódio (NaCl), formado pelos elementos sódio (Na) e cloro (Cl).
O sódio é considerado um dois mais importantes e conhecidos sais da química inorgânica. A sua estrutura apresenta um cátion, derivado do elemento químico sódio, e um ânion, derivado do elemento químico cloro.
O átomo de sódio possui apenas um elétron na camada mais externa (M). Para adquirir a configuração de um gás nobre, ele precisa perder um elétron, pois dessa forma sua camada de valência passará a ser a L, formando um total de oito elétrons.
Por outro lado, o átomo de cloro possui 7 elétrons na sua última camada. Se ele receber mais um elétron passará a ter configuração semelhante a de um gás nobre, ficando com 8 elétrons.
Dessa forma, é possível compreender que o átomo de sódio doa o elétron da última camada, tornando-se um íon positivo (cátion), ao átomo de cloro, que por sua vez transforma-se em um íon negativo (ânion).
Com a formação completa dos íons haverá uma atração eletrostática devido as cargas opostas, formando assim a ligação iônica.
Agora, observe outros dois exemplos de ligação iônica:
Mg+Cl- = MgCl2 (Cloreto de Magnésio);
Al+O- = Al2O3 (Óxido de Alumínio);
As fórmulas dos compostos iônicos, formados a partir de uma ligação iônica, apresentam sempre um padrão YX, onde o Y sempre será o elemento metálico. Para identificar um composto iônico, basta verificar se a fórmula inicia com um elemento metálico.
Regra do octeto
A regra do octeto é uma das maneiras de atingir uma ligação iônica. Ela estabelece que os átomos devem possuir um total de 8 elétrons. Exceto no caso de H e He, em que camada possui dois elétrons, os átomos devem se combinar e adquirir a estrutura eletrônica do gás nobre.
Os gases nobres possuem 8 elétrons em sua camada de valência. Para que os átomos completem a camada de valência é preciso ocorrer uma ligação iônica com objetivo de doar elétrons.
Diagrama de Pauling
O Diagrama de Pauling é um método desenvolvido pelo físico Erwin Madelung. Também conhecido como princípio de Aufbau, a técnica consiste em distribuir os elétrons na eletrosfera do átomo e dos íons.
Através dele, o físico conseguiu provar que os elétrons estão dispostos nos átomos em ordem crescente de energia, já que todas as vezes que o elétron recebe energia ele salta para uma camada mais externa a qual ele se encontra.
Porém, no momento da volta para sua camada de origem ele emite luz em razão da energia absorvida anteriormente.
A lâmpada florescente, por exemplo, contém uma substância química formada por átomos em seu interior. Assim, os elétrons presentes na eletrosfera desses átomos, ao receber a energia elétrica, são excitados e começam a saltar para outras camadas. Após retornarem emitem luz novamente.