sacarose
Tipos de sólidos
Diamante
NaCl
Carbonato de sódio
Quartzo
Substância
Tfusão
Dureza
Solubilidade em
água
Condutividade
térmica
Condutivida
de elétrica
Sacarose
160oC
Baixa
Solúvel
Baixa
Baixa
Naftaleno
80oC
Baixa
Insolúvel
baixa
Baixa
Diamante
3.550oC
Elevada
Insolúvel
Elevada
Baixa
Na2CO3
1.600oC
Média/
Solúvel
quebradiç
o
Baixa
Em água,
elevada
NaCl
800oC
Média/
solúvel
quebradiç
o
Baixa
Em água,
elevada
Ligações nos sólidos
Existem quatro tipos de sólidos:
– Moleculares (formados a partir de moléculas que interagem
entre si somente por forças intermoleculares) – normalmente
macios, com pontos de ebulição baixos e condutividade ruim.
– Covalentes ou Reticulares (formada de átomos unidos
covalentemente através de toda a extensão do sólido) – muito
duros, com pontos de fusão muito altos e condutividade ruim.
– Iônicos (formados de íons) – duros, quebradiços, com pontos
de ebulição altos e condutividade ruim.
– Metálicos (formados a partir de átomos de metais) – macios ou
duros, pontos de ebulição altos, boa condutividade, maleáveis
e dúcteis.
Disciplina de Química Geral
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Ligações nos sólidos
ou reticular
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Ligações nos sólidos
Sólidos moleculares
Forças intermoleculares: dipolo-dipolo, dispersão de London e
ligações de H.
Forças intermoleculares fracas dão origem a baixos pontos de fusão.
Gases e líquidos à temperatura ambiente normalmente formam
sólidos moleculares em baixa temperatura.
O empacotamento denso de moléculas é importante (já que elas não
são esferas regulares).
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Ligações nos sólidos
Sólidos covalentes
Forças intermoleculares: dipolo-dipolo, dispersão de London e
ligações de H (EXEMPLO: Grafite)
OU Átomos mantidos unidos em redes grandes (Diamante)
Exemplos: diamante, grafite, quartzo (SiO2), silicone carbide (SiC) e
nitrito de boro (BN).
No diamante:
– Cada átomo de C tem um número de coordenação igual a 4;
cada átomo de C é tetraédrico, há um arranjo tridimensional
de átomos.
– O diamante é duro e tem um alto ponto de fusão (3550 °C).
– http://www.youtube.com/watch?v=vYkyUqUa6vU
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Ligações nos sólidos
Sólidos covalentes
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Ligações nos sólidos
Sólidos covalentes
No grafite
– cada átomo de C é ordenado em um anel hexagonal plano;
– camadas de anéis interconectados são sobrepostas;
– a distância entre os átomos de C é próxima à do benzeno (1,42
Å versus 1,395 Å no benzeno);
– a distância entre as camadas é grande (3,41 Å);
– Os elétrons movimentam-se em orbitais deslocalizados (bom
condutor).
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Ligações nos sólidos
Sólidos iônicos
Íons (esféricos) mantidos unidos por forças eletrostáticas de atração.
Há algumas classificações simples para tipos de rede iônica.
Muitos sólidos iônicos dissolvem-se em água:
http://www.mhhe.com/physsci/chemistry/animations/chang_7e_esp
/clm2s3_4.swf
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Ligações nos sólidos
Sólidos iônicos
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Ligações nos sólidos
Sólidos metálicos
Os sólidos metálicos têm átomos metálicos com arranjos em
edh(denso hexagonal), cfc (cúbico de face centrada) ou ccc (cúbico
de corpo centrado).
O número de coordenação para cada átomo é 8 ou 12.
Problema: a ligação é forte demais para a dispersão de London e não
há elétrons suficientes para ligações covalentes.
Solução: os núcleos de metal flutuam em um mar de elétrons.
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Ligações nos sólidos
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Cristais líquidos
•
•
•
Os sólidos são caracterizados por sua ordem.
Os líquidos são caracterizados pela ordenação quase aleatória das moléculas.
Existe uma fase intermediária onde os líquidos mostram uma quantidade limitada de
ordenação:
– o líquido flui (propriedades do líquido), mas tem alguma ordem (propriedades de
cristal).
– Exemplo: o benzoato de colesterol acima de 179°C é transparente. Entre 145°C e
179°C o benzoato de colesterol é leitoso e possui líquido cristalino.
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Cristais líquidos
Tipos de fases líquidas cristalinas
•
•
As moléculas de cristal líquido normalmente são longas na forma de tubos.
Três tipos de fase cristalina líquida dependendo da ordenação:
– cristais líquidos nemáticos (os menos ordenados): ordenados apenas ao longo do
extenso eixo da molécula;
– cristais líquidos esméticos: ordenados ao longo do extenso eixo da molécula e em
uma outra dimensão;
– cristais líquidos colestéricos (os mais ordenados).
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Cristais líquidos
Tipos de fases líquidas cristalinas
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Cristais líquidos
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Cristais líquidos
Tipos de fases líquidas cristalinas
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Cristais líquidos
Tipos de fases líquidas cristalinas
•
Cristais líquidos esméticos: normalmente contêm ligações C=N ou N=N e anéis de
benzeno.
– Lembre-se: as estruturas C=N e N=N são planas.
– Lembre-se: não há rotação em torno das ligações C=N e N=N.
– Conseqüentemente, as moléculas são rígidas.
– Além disso, os anéis de benzeno (planos) adicionam dureza.
– As moléculas são longas em forma de tubos.
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Cristais líquidos
Tipos de fases líquidas cristalinas
•
Cristais líquidos colestéricos: baseados na estrutura do colesterol.
– Moléculas alinhadas ao longo de seu extenso eixo.
– Além disso, as moléculas são arranjadas em camadas.
– Há um entrelaçamento entre as camadas.
– As moléculas são longas, achatadas, têm forma de um tubo com uma cauda flexível.
– A cauda flexível provoca o entrelaçamento entre as camadas.
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