Roberto
Márcio
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por Roberto Márcio
DN: CN = Roberto
Márcio, C = BR, O = Área
1, OU = Faculdade de
Ciência e Tecnologia
Motivo: Sou o autor deste
documento
Dados: 2004.08.10
21:56:32 -03'00'
É uma substância que mantém um volume e uma forma fixos. Ou seja,
substâncias que apresentam suas partículas constituintes dispostas num
arranjo interno regularmente ordenado.
A primeira definição é baseada nas propriedades físicas e a segunda, na
estrutura interna. Porém nem sempre são compatíveis, pois líquidos podem
ser resfriados abaixo da temperatura de congelamento sem, na realidade, se
congelar (líquido super - resfriado).
Estas substâncias são amorfas, pois na forma podem se parecer um sólido
(fisicamente), porém quimicamente, são ditas, líquidos por apresentarem uma
estrutura interna desordenada.
Ex: vidro. (As substâncias que apresentarem uma estrutura interna ordenada,
são ditas cristalinas).
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Volume e forma - não são tão fixos como na teoria. Os sólidos sofrem
dilatação com o aumento da temperatura, embora outros se contraem.
Coeficiente de dilatação térmica: modificação do volume por grau de
aumento de temperatura.
Os sólidos são quase incompressíveis.
Ex: Para comprimir um fragmento de Ag metálica até a metade do seu volume
normal, seria necessária uma pressão em torno de 5x105atm (meio milhão
atm).
A distância média entre os átomos num sólido, é menor que num gás.
Cristais - sólidos com arranjos atômicos interno regular. Ex: Quartzo (SiO2)
Impureza afetam as formas dos cristais
Para determinar a estrutura da rede cristalina é realizada por difração de
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raios-x.
Retículos cristalino:
Arranjos ordenados tridimensionais de átomos nas moléculas ou
grupos destes existem num sólido
Células unitárias:
É uma pequena fração do retículo que pode ser usada para gerar ou
construir o retículo inteiro (repetição regular da célula unitária).
Ligações e propriedades dos sólidos:
As propriedades dos sólidos dependem, particularmente, da geometria e
da estrutura do retículo cristalino.
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Sistemas
Sistemas
Cúbico
Cúbico
Hexagonal
Hexagonal
Tetragonal
Tetragonal
Ortorrômbico
Ortorrômbico
Monoclínico
Monoclínico
MSc.
Roberto
Romboédrico
Romboédrico
Triclínico
Triclínico
Exemplo
Exemplo
Cu,
Cu,Sal
Salde
deRocha.
Rocha.
Quartzo,
Quartzo,Grafite.
Grafite.
SnO
SnO22, ,Sn
SnBranco
Branco
I2I2, ,SSrômbico
rômbico
Márcio
As,
As,Bi,Calcita
Bi,Calcita
CuSO
; K2Cr2O7
2O
CuSO44•5H
•5H
2 O ; K2Cr2O7
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Força entre as partículas dentro de um cristal:
Ligação metálica – Metais
Ligações Iônicas – Sais
Ligações Covalente – Outras substâncias
A forma e o tamanho das partículas influenciam fortemente, o tipo de cristal
formando e, quando duas ou mais espécies de partículas se acham
presentes, a estrutura cristalina poderá ser extremamente complexas.
Sólidos Iônicos:
O retículo cristalino é formado por íons positivos e negativos. As forças
de interação são eletrostáticas (ligações iônicas). Estas forças serão fortes,
logo mais difícil de romper o retículo cristalino, logo tem a característica de
sólidos duros, PF elevado, Entretanto são quebradiços.
EX.: Cristal de NaCl resiste ao esmagamento mas quando quebra, estilha-se
rapidamente (sofre clivagem) ao invés de sofrer distorção ou esfacelar aos
poucos. Clivagem de um sólido iônico, se rompe, devido as forcas de
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repulsão.
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O PF elevado. A fusão envolve uma destruição do retículo cristalino. Isto
ocorre quando as vibrações dos átomos, íons ou moléculas no sólido se
tornem tão violentamente que rompem as interações que os matém unidas. A
ligações iônicas são muito fortes, logo PF em um sólido iônico é elevado.
Sólidos iônicos são maus condutores de eletricidade. A condução elétrica é a
passagem ou movimentação de partículas carregadas. Os íons são
carregados, porem não estão livres para se movimentar no retículo cristalino
de um sólido iônico.
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CaF2
CsCl
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Sólidos moleculares:
O retículo cristalino são formados por moléculas. Entre os átomos de
formação das moléculas, são predominantes, ligações covalentes
(relativamente forte). Porém entre as moléculas (no retículo cristalino) são
forças muitos fracas do tipo Van der Waals. (já visto anteriormente). Estas
incluem as forças dipólo-dipólo e Forças de London.
Forças dipólo-dipólo: entre moléculas polares;
Forças de London (forças de dispersão): entre moléculas apolares
(flutuações momentâneas que ocorreram nuvens eletrônicas de um átomo ou
molécula). Estas dependem da polarizabilidade de uma molécula.
Os sólidos moleculares tendem em apresentar PF muito baixo, pois as forças
intermoleculares, nesse caso, são fracas. São moles, pois a moléculas podem
ser movidas de um lado para o outro. Não são condutores de eletricidade,
pois não existem partículas carregadas (mesmo quando fundidos ou em
, H 2O
solução). EX.: CO2 , IMSc.
2 , N2 , S
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H2S (s)
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Sólidos covalentes:
Sólidos atômicos, onde as unidades no retículo cristalino são átomos
ligados por covalência. É formado uma molécula gigante. Que prolonga até
os limites físicos do cristal.
Ex: Carbeto de Silício (SiC)- Carborundum.
Cada Si está ligado tetraedricamente a quatro átomos de carbono e viceversa. Como são ligações fortes resultando em estrutura rija, com alto ponto
de fusão e de grande dureza. Porém não são condutores de eletricidade, por
não existirem íons ou elétrons móveis na estrutura.
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Diamante
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Grafite
Diamante
Fulereno
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Fulereno
Ligações e propriedades dos sólidos
Tipos de Sólidos
Unidades nos
pontos
reticulares
Forças de
ligação entre as
unidades
Dureza
IÔNICO
MOLECULAR
COVALENTE
Íons positivos e
negativos
Moléculas
Átomos
Ligações Iônicas
Razoavelmente
duro, quebradiço
METÁLICO
Íons Positivos
Forças dipolodipolo
Forças de
London
Covalente
Atração entre o
gás de elétrons e
os íons positivos
Mole
Muito duro
Mole a duro
Ponto de Fusão
Razoavelmente
alto
Baixo
Muito Alto
Médio a alto
Condutividade
Baixa
Baixa
Baixa
Boa a ótima
NaCl
K2CO3
(NH4)2SO4
Na3PO4
CO2
C6H6
H2O
CH4
SiC
SiO2 (quartzo)
C (diamante)
Al2O3
Na
Ag
Fe
W
Exemplos
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Energia reticular (energia cristalina)
Quantidade de energia liberada quando um cristal é formando a partir de
suas partículas componentes na fase gasosa.
Ou, quantidade de energia necessária para dividir um cristal em um
conjunto de partículas gasosas.
A energia reticular depende:
Interações entre as partículas no sólido;
O número dessas interações por partículas;
Geometria das estruturas cristalinas.
Energias reticulares e PF
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Tipos de Sólidos
SUBSTÂNCIA
ENERGIA RETICULAR, kJ/mol
PF (º C)
IÔNICO
NaCl
CaF2
CaO
788
2590
3520
801
1423
2614
MOLECULAR
H2
CH4
CO2
0,8
9
25
-259
-182
-78 (sublima)
COVALENTE
C
SiC
SiO2
714
1235
1865
3600
2700 (sublima)
1610
METÁLICO
Na
Ag
Cu
108
285
340
98
962
1083
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