Aula 11 Estrutura dos sólidos 2pp

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Engenharia Eletrônica 
Aula 11: 
 Estrutura dos Sólidos: 
Iônicos, moleculares e reticulares 
 
QM3XA - Química 
Turma IL2A/IL2B 
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Classificação dos sólidos cristalinos 
Sólidos metálicos ou metais: consistem de cátions mantidos unidos 
por um mar de elétrons (ligação metálica) 
 
Sólidos iônicos: são formados pela atração mútua de cátions e 
ânions (ligações iônicas) Æ minerais, sais, etc. 
 
Sólidos reticulares: consistem de átomos ligados ao seus vizinhos 
covalentemente através da extensão do sólido Æ diamante, quartzo, 
etc. 
 
Sólidos moleculares: são conjuntos de moléculas discretas 
mantidas por forças intermoleculares Æ glicose, gelo, cera, 
polímeros 
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Características dos Sólidos 
* Sólidos reticulares ou covalentes: também são isolantes térmicos e 
elétricos 
** Sólidos moleculares: podem apresentar elevadas taxas de 
deformações elástica e permanente 
* 
** 
Propriedades dos metais 
• Metais com estruturas de empacotamentos compactos 
na CCC, as faces do cubo que se formam estendem-se 
através do cristal. São chamados de planos lisos 
porque um plano sob pressão pode deslizar ou 
escorregar sobre um plano adjacente. Por isso metais 
com estrutura CCC, como o cobre, sódio e potássio 
são maleáveis (podem ser facilmente dobrados, 
achatados ou moldados a marteladas). 
 
• A estrutura hexagonal já não tem esses planos lisos, 
e metais como o zinco e cádmio tendem a ser 
quebradiços. 
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Propriedades dos metais 
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• Os buracos (defeitos) na estrutura cristalina são 
importantes porque eles podem ser preenchidos por 
outros átomos menores para formar as ligas. 
 
 
 
Liga Porcentagem da composição em massa 
 latão até 40% de zinco em cobre 
bronze Um outro metal que não zinco ou níquel em cobre e 
estanho (bronze para fundição: 10% Sn e 5% de Pb) 
cuproníquel Níquel em cobre (cuproníquel cunhado: 25% de Ni) 
peltre 6% de antimônio e 1,5% de cobre em estanho 
solda Estanho e chumbo 
Aço inoxidável Acima de 12% de cromo em ferro 
Ligas metálicas 
Ligas: átomos de raios atômicos próximos (< 15%) 
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Ligas metálicas 
Ligas de metais tendem a ser duras e ter menor condutividade 
elétrica que o metal puro. 
 
Liga substitucional: átomos menores substitui o outro 
 
Liga intersticial: átomos muito pequenos que ficam nos 
interstícios da estrutura cristalina, por ex.: aço (C em Fe) 
 
ESTRUTURAS IÔNICAS 
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• Estrutura de sal de rocha – NaCl, KBr, RbI, MgO, CaO e AgCl 
 
• Razão radial = raio do íon menor/raio íon maior = 0,4 a 0,7 
NC = 6 
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Quando os raios dos cátions e ânions forem similares, a razão radial 
for > 0,7, a estrutura será mais compacta. 
 
A estrutura do cloreto de césio. Encontrada para o CsCl e CsI. 
ESTRUTURAS IÔNICAS 
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ESTRUTURAS IÔNICAS 
Quando a razão radial de um composto iônico é menor que 0,4, os 
espaços tetraédricos podem ser preenchidos. Um exemplo é a 
estrutura blenda de zinco ou estrutura esfarelita. 
NC = 8,8 
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ESTRUTURAS DO SÓLIDOS 
MOLECULARES 
Cristais de sólidos moleculares: sólidos compostos de moléculas 
individuais mantidas juntas por forças intermoleculares relativamente 
fracas. 
 
Sólidos moleculares são 
tipicamente menos duros que os 
sólidos iônicos e fundem a 
temperaturas mais baixas. 
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ESTRUTURA DE SÓLIDOS 
RETICULARES 
Os átomos estão reunidos aos seus vizinhos por ligações covalentes 
fortes que formam uma rede estendendo-se por todo o cristal. Por 
isso são materiais rígidos, duros e com altos pontos de fusão e 
ebulição. Materiais cerâmicos tendem a ser reticulares. 
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CRISTAIS LÍQUIDOS 
Cristais líquidos são substâncias que fluem como líquidos viscosos, 
mas suas moléculas ficam em um arranjo moderadamente ordenado, 
parecido com o de um cristal (mesofase) 
 
São aplicados na indústria eletrônica porque respondem à temperatura 
e aos campos elétricos. 
 
Não se enquadram em material cristalino, líquido e amorfo. 
 
Aplicações: calculadoras de bolso, relógios de pulso, termômetros 
domésticos, telas de cristal líquido (LCD), entre outras aplicações 
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Referências bibliográficas: 
 
 
ATKINS, P. Princípios de Química: Questionando a vida 
moderna e o meio ambiente. Ed. Bookman: Porto Alegre, 2001.