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Estrutura Atômica e Ligação Interatômica Prof. Priscyla Andrade Estrutura Atômica O átomo constitui um núcleo pequeno composto por prótons e nêutrons, que é circundado por elétrons em movimento. Cada elemento químico é caracterizado por seus prótons, ou seja seu número atômico (Z) e a massa atômica, que é a soma de prótons e nêutrons no interior do núcleo. Um dos primeiros precursores da mecânica quântica foi o modelo atômico de Bohr. O modelo mecânico-ondulatório, fez com que o elétron não fosse mais tratado como partícula e sim como onda. Números quânticos Ligações atômicas Quando os átomos estabelecem uma ligação química, ocorre liberação de energia e aumento de estabilidade. Tipos de ligações: Iônica; Covalente; Metálica; Secundárias. Ligação Iônica Envolve a transferência de elétrons de um átomo para outro. A ligação é não-direcional A ligação iônica resulta da atração eletrostática entre dois íons de cargas opostas. Ex: NaCl Cristais Iônicos Propriedades A energia de ligação são altas, consequentemente, a temperatura de fusão e ebulição são elevadas; Fazem dos materiais: Duros e Quebradiços; Isolantes e térmicos; Típico de materiais cerâmicos. Ligação Covalente É o compartilhamento de elétrons, formados por 1 elétron de cada átomo. compartilhamento dos elétrons A ligação resultante é altamente direcional Estruturas da sílica Propriedades Forte compartilhamento de elétrons; A temperatura de fusão e ebulição pode ser muito alta ou muito baixa. (Vai depender da substância envolvida, mas em sua maioria é baixa) Baixa condutividade elétrica; Nos materiais covalentes há uma tendência a reduzir a expansão térmica e a densidade em relação a materiais iônicos com massa atômica semelhante. Ligação Metálica Envolve compartilhamento de elétrons É não direcional Os metais possuem de um a três elétrons de valência Os elétrons de valência passam a ser elétrons “livres”, que apresentam a mesma probabilidade de se associar a um grande número de átomos vizinhos e formam uma nuvem eletrônica. Cristais metálicos Propriedades São bons condutores de corrente elétrica; Alta condutividade térmica; Possui alto ponto de fusão e ebulição; São dúcteis (fácil de formar fios), moles (fácil de formar lâminas), suportam pressões e são resistentes a tração. Ligações secundárias Forças de Van der Waals São fracas; As forças de dipolo induzido são interações originadas quando a aproximação entre moléculas apolares ou átomos que provoca uma assimetria em suas nuvens eletrônicas. O mecanismo dessas ligações é similar ao das ligações iônicas, porém não existem elétrons transferidos. Pontes de Hidrogênio É um caso especial de ligação entre moléculas polares. É o tipo de ligação secundária mais forte. Ocorre entre moléculas em que o H está ligado covalentemente. Propriedades Origem eletrostática; Não – direcional; Temperatura de ebulição e fusão alta para ligações de hidrogênio; Típico de Compósitos e polímeros. Quanto maior a energia envolvida na ligação química há uma tendência de: Maior ser 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
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