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Propriedades dos materiais dependem ◦ Arranjos geométricos dos átomos ◦ Interações existentes entre átomos ou moléculas entre si Por que os átomos formam ligações químicas? Ligações Primárias – Fortes ◦ Iônicas ◦ Covalentes ◦ Metálicas Ligações Secundárias – Fracas ◦ Dipolo permanente ◦ Dipolo induzido ◦ Ligações de Hidrogênio Características ◦ Não é direcional – força em todas as direções ◦ Neutralidade eletrônica ◦ Forte atração interatômica Forças coulombianas ◦ Atração de cargas opostas Elementos participantes ◦ Átomos com alta diferença de eletronegatividade - M - NM ◦ Íons Presentes mais fortemente em materiais cerâmicos Características ◦ Compartilhamento de elétrons entre átomos adjacentes ◦ Forte atração interatômica ◦ Altamente direcional Comprimento e ângulos Quais elementos participam ◦ Átomos com pequena diferença de eletronegatividade Ligações Comprimento (Å) Energia de Dissociação (kJ/mol) C – C 1,540 370 C = C 1,300 680 C ≡ C 1,200 890 C – O 1,400 360 C – Cl 1,800 340 O – O 1,150 220 C – H 1,100 435 Comparativo por classe de materiais Teoria do eletron livre de Drude e Lorentz “Gás” de elétrons que permeia e se mantém unido aos centros iônicos positivos ◦ Formação de uma nuvem eletrônica ◦ Elétrons delocalizados Não direcional Cobre Metálico Propriedades associadas aos metais ◦ Grande deformação plástica Ligações são móveis ◦ Brilho metálico Elétrons móveis trocam de nível energético com facilidade emitindo fótons ◦ São sempre opacos Absorvem luz incidente ATENÇÃO: Escala logarítmica Ocorrência ◦ Átomos neutros, gases nobres, moléculas não polares e de forma geral em todos os líquidos e sólidos. Características ◦ Parecidas com as iônicas atração de cargas opostas MAS não há transferência ou compartilhamento de elétrons pois são interações físicas CH2 CH C N CH2CH C N Características ◦ Orientação de MOLÉCULAS POLARES devido as forças de atração dipolo-dipolo ◦ É criada uma nuvem eletrônica PAN Formam-se dipolos permanentes Flutuação na distribuição eletrônica de dois átomos vizinhos Dipolos instantâneos que se atraem Presentes em materiais poliméricos ◦ Ligações intermoleculares C C C C C C C C C C C C PE Mais “forte” das forças secundárias ◦ Presentes em moléculas polares H2O Responsável pelo alto PE da água Valores típicos de energia das lig. de H Ligação Energia (kJ/mol ) N H ---- N 6 – 17 FH ---- F- 220 O H ---- N 6 – 21 F H ---- O 46 F H ---- F 29 O H ---- S 17 – 21 [H3O]+ ---- OH2 151 Muito poucos compostos exibem ligação iônica e covalente puras Quanto maior a energia envolvida na ligação química ◦ Maior o ponto de fusão do composto ◦ Maior a resistência mecânica ◦ Maior a dureza ◦ Maior o módulo de elasticidade ◦ Maior a estabilidade química ◦ Menor a dilatação térmica Quanto maior a energia envolvida na ligação química ◦ Maior o módulo de elasticidade ATENÇÃO: Escala logarítmica Quanto maior a energia envolvida na ligação química ◦ Maior a resistência mecânica ATENÇÃO: Escala logarítmica
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