Uma ligação iónica é mais forte do que uma ligação covalente ou é vice-versa? E que tal uma ligação coordenada?
Observações para o A2A.
Primeiro de tudo, temos de compreender o que é a força da ligação e quais os factores que entram em jogo quando se discute a força da ligação. A força de ligação é mais frequentemente quantificada por:
Bond Energy (E), a quantidade de energia (calor) necessária para quebrar uma molécula nos seus átomos individuais (daí a energia necessária para quebrar as ligações entre eles);
Bond-Dissociation Energy (BDE), a quantidade de energia libertada quando uma ligação é clivada por homólise (ponto importante) com todos os produtos e reagentes da reacção a 0 K.
Existe uma diferença subtil entre os dois: Bond Energy é uma média para um tipo de ligação em uma molécula, enquanto BDE é encontrado para cada ligação individual. Exemplo: E(C-H) para o metano é encontrado ao encontrar a mudança de entalpia da quebra de uma molécula de metano em átomos de carbono e hidrogênio divididos por quatro (porque há quatro deles). A energia média de ligação para a ligação C-H é de 414 kJ/mol. No entanto, encontramos isso para cada ligação:
D(CH3-H)=435 kJ/mol
D(CH2-H)=444 kJ/mol
D(CH-H)=444 kJ/mol
D(C-H)=339 kJ/mol
Um poderia dizer então que BDE é uma forma mais precisa de medir a força de ligação de um determinado tipo de ligação em um determinado ambiente, mas aqui estaremos usando Bond Energy porque os valores para esses são muito mais fáceis de encontrar.
Guardar a força de ligação quantificada, devemos tentar encontrar os factores que a afectam:
Bond Order, o número de electrões envolvidos na ligação (covalente) entre dois átomos. Isto afeta principalmente as ligações covalentes, pois elas compartilham elétrons que exercem uma força atrativa em ambos os núcleos. Mais elétrons de ligação criam uma força de maior magnitude entre os núcleos e esses elétrons. A ordem de ligação está associada ao comprimento da ligação criando uma tendência onde as ligações de maior ordem (portanto, força) tendem a ter comprimentos de ligação mais curtos. Devido à oscilação dos átomos envolvidos na ligação, os comprimentos medidos são dados como 'relaxados' comprimento da ligação, assim em alguns casos a constante de força da ligação relaxada pode ser usada para quantificar a força de uma ligação.
Aqui seria bom passar um pouco de tempo falando sobre ligações iônicas. Ligações iônicas são ligações que se formam como resultado da atração eletrostática entre íons com carga oposta. Um elétron é completamente transferido do que se tornará os cátions para o que se tornará o ânion. Isto é conhecido como electrovalência, onde os electrões são transferidos em vez de partilhados. Esta transferência de elétrons também ocorre quando se formam ligações coordenadas (Ligações Dipolares), o que significa que os átomos envolvidos ficarão carregados ou um dipolo existirá através da ligação, mas os elétrons ainda são compartilhados como numa ligação covalente.
Devido às escalas envolvidas, é importante notar que não existe uma ligação puramente iônica, pois todos os átomos envolvidos na ligação química irão, em certa medida, compartilhar seus elétrons. Portanto, o termo "ligação iónica" refere-se apenas a ligações onde a natureza iónica da ligação é maior do que a sua natureza covalente: Ou seja, ligações onde existem grandes diferenças na electronegatividade. As ligações com natureza covalente e iónica são referidas como "ligações polares covalentes". Os compostos iónicos formam quase exclusivamente estruturas em forma de grelha onde os átomos já não estão ligados em moléculas individuais mas fazem parte de uma rede tridimensional contínua.
A força das ligações iónicas depende da magnitude da diferença nas cargas dos iões envolvidos bem como da diferença de electronegatividade entre os núcleos. Outros factores como o raio iónico e a blindagem também irão afectar a força das ligações entre os iões. A força das ligações iônicas é quantificada pela Lattice Enthalpy, a energia liberada quando uma molécula de sólido iônico é formada a partir de uma molécula de seus íons gasosos.
Em alguns sentidos, então, as ligações mais fortes formadas são covalentes, uma vez que todas as ligações são covalentes em algum grau. Mas isso era't o que você estava procurando.
Não se pode dizer que a ligação iônica como um tipo de ligação é mais forte do que a ligação covalente em todos os sentidos: dependerá dos átomos envolvidos na ligação. É verdade que os compostos iônicos, uma vez que formam grandes teias, formam compostos mais fortes em média, uma vez que formam uma estrutura contínua enquanto os compostos covalentes estão limitados a interações intermoleculares tais como dipolos instantâneos (van der Waals' forças) e ligação por hidrogênio (quando apropriado).
Don'não esqueça que os compostos covalentes são capazes de fazer isso também: O dióxido de silicone e o diamante são incrivelmente duros, mais duros que a maioria dos compostos iónicos, mas isto não' não dizem muito sobre a sua ligação química. A grafite tem energias de ligação superiores às do diamante e são ambas ligações C-C (com ligeiras diferenças).
Não consigo encontrar exemplos numéricos mas uma sugestão razoável para a ligação iónica mais forte seria algo como a força da ligação em Fr-F (maior diferença na electronegatividade) enquanto as ligações covalentes como as ligações C-O (ligação tripla) e N-N (ligação tripla) seriam provavelmente as ligações covalentes mais fortes. O que é mais forte eu não sei.
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