Química-AulaSólidos

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Profª Yasmine Micheletto
Sólidos
 A matéria pode se apresentar nos estados sólido, líquido e gasoso, designados 
como estados físicos da matéria, que se caracterizam pelas seguintes 
propriedades fundamentais. 
• Sólido: Forma de matéria que retém sua forma e não flui. 
• Líquido:. Forma fluida de matéria. Toma a forma do recipiente que o contém. 
• Gasoso: Forma e volume do recipiente que o contém. Muito compreensível e de 
grande expansibilidade. 
a) sólido b) líquido c) gasoso
Sólido Líquido Gasoso
Alto ordenamento 
molecular
Relativa desordem 
molecular 
Grande desordem 
molecular
Forças elevadas de 
atração e repulsão 
Forças de atração e 
repulsão com magnitude 
inermediária 
Forças pequenas de 
atração e repulsão. 
Repulsão presente 
quando há colisão
Estado condensado Estado condensado Estado não condensado
Não-fluido Fluido Fluido
SÓLIDOS
Quando as unidades estruturais do sólido estão arranjadas de 
forma ordenada, com periodicidade, diz-se que o sólido é 
cristalino, caso contrário é chamado de sólido amorfo
Amorfo (Vítreo) – Ex: náilon, polietileno - Rede de ligações 
covalentes sem regularidades a grandes distâncias.
Sólido Unidade
estruturais
Natureza das 
ligações
Exemplos
metálico átomos metálica Ferro, Ni, Pb
covalente átomos covalente Diamante
iônico íons iônica NaCl, CaO
moleculares moléculas forças químicas Naftaleno, gelo
GeloNaClNíquel Diamante
Sólido Propriedades
metálicos Maleáveis, insolúveis em solventes 
orgânicos, alta condutividade 
elétrica e muitos reagem com a 
água.
covalentes Duros, insolúveis em solventes 
orgânicos e água, apresentam 
altos pontos de fusão e são 
isolantes elétricos.
iônico insolúveis em solventes orgânicos 
e geralmente solúveis em água, 
são isolantes, apresentam altos 
pontos de fusão e quando partidos 
formam superfícies planas.
moleculares são isolantes elétricos. Podem ser 
solúveis em solventes orgânicos e 
água. Apresentam baixos pontos 
de fusão. 
SÓLIDOS CRISTALINOS
A ordenação periódica das unidades estruturais de um cristal ideal 
constitui ume rede cristalina tridimensional, sendo que a menos 
unidade é definida como a cela unitária.
Célula Unitária - menor arranjo de átomos 
que pode representar um
sólido cristalino
Existem 7 sistemas cristalinos básicos que 
englobam todas as
substâncias cristalinas conhecidas
Classificação das 14 Células Unitárias de Bravais,
baseada nos 7 Sistemas Cristalinos
Representação de alguns planos reticulares e seus índices de Miller
POLIMORFISMO
Difração de raios-X
Os raios – X são radiações eletromagnéticas 
que corresponde a uma faixa do 
espectro que vai desde 10nm a 0,1nm (ou 1,0 a 
100Å). Acima dessa faixa temos os Raios 
Gama, cujos comprimentos de onda são 
menores que 0,1nm. 
A diferença de caminho percorrido pela radiação refletida será o
somatório de AB+BC ou simplesmente 2AB:
AB = d senθ
2AB = 2d senθ
Se a diferença de caminho percorrido for igual for igual ao
comprimento de onda da radiação usada () tem-se a interferência
construtiva e a condição de Bragg é alcançada.
n = 2d sen θ
Equação de Bragg
d=2senθ
Como resultado da análise por difração de raios-X obtém-se um
difratograma e cada pico registrado, na qual a condição de Bragg é
satisfeita, especifica um valor de d, correspondendo a um plano.
Defeitos cristalinos
Ligações Metálicas – teoria do elétron livre
Uma ligação metálica se forma quando átomos cedem seus elétrons de
valência, que então formam um mar de elétrons. O núcleo dos átomos,
positivamente carregados se ligam, por
atração mútua, aos elétrons
carregados negativamente.
Quando aplica-se uma voltagem elétrica a um metal, os elétrons no mar de
elétrons podem se mover facilmente e transportar uma corrente.
 Estrutura formada por 
íons positivos e 
elétrons livres de 
valência que formam 
uma “nuvem eletrônica” 
que circula livremente 
entre os íons positivos. 
Ilustração esquemática da ligação 
metálica
Ligações Metálicas - Teoria das bandas
Teoria das bandas
Na Figura (a), as linhas indicam níveis de energia permitidos para os elétrons em um
átomos isolado. Para alguns átomos bastante próximos (b), as funções de onda que
descrevem os elétrons se superpõem e surgem novos níveis de energia permitidos. Em (c),
um mol de átomos representa o somatório de tantas funções de onda que os numerosos
níveis de energia permitidos formam bandas contínuas de energia. As bandas
proibidas ou lacunas são regiões onde não há níveis de energia eletrônicos.
Condutividade eletrônica
Dopagem
Modelo eletrostático para sólidos 
iônicos
Energia potencial de Coulomb
Energia da interação 
eletrostática
e=carga do elétron, q=unidade de 
carga de íons , A=constante de 
Madelung e N=número de 
Avogrado. 
Energia da interação 
repulsiva
B=constante de Born. 
Energia da ligação do cristal 
iônico