Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
1 Centro Federal de Educação Tecnológica Celso Suckow da Fonseca Unidade de Ensino Descentralizada de Angra dos Reis/RJ Propriedades gerais dos sólidos ProfProfProfProf: Dr. Leandro Alves Pereira: Dr. Leandro Alves Pereira: Dr. Leandro Alves Pereira: Dr. Leandro Alves Pereira 2 Os sólidos Sólidos São substâncias que mantém um volume e forma praticamente fixos. São substâncias que apresentam suas partículas constituintes dispostas num arranjo interno organizado. O vidro é um sólido amorfo pois apesar de possuir volume e forma fixas não possui estrutura interna organizada. 3 Os sólidos Os tipos de sólido dependem da natureza das espécies que o formam bem como das forças que mantêm estas espécies unidas. Assim, os sólidos podem ser classificados em: � Iônico � Molecular � Covalente � Metálico 4 Os sólidos Os sólidos iônicos O retículo cristalino é ocupado por cátions e ânions que mantêm- se unidos através de ligações iônicas. Como estas ligações são fortes estes sólidos possuem alto ponto de fusão. Exceto nos estados líquido ou em solução os sólidos iônicos são maus condutores de eletricidade, já que os íons não estão livres para se movimentar. Apesar de serem duros os sólidos iônicos são quebradiços devido à repulsão originada pelo deslocamento das camadas de íons. 5 Os sólidos Os sólidos moleculares Neste sólido as unidades que ocupam os pontos reticulares são moléculas unidas por interações dipolo-dipolo (entre moléculas polares) ou dispersões de London (entre moléculas apolares). Por isto, estes sólidos possuem pontos de fusão relativamente baixos e não são condutores de calor e eletricidade, já que não possuem íons livres. iodo sólidogelo 6 Os sólidos Os sólidos covalentes Num sólido covalente ou sólido atômico, as unidades reticulares são formadas por átomos unidos por ligações covalentes formando uma rede tridimensional. Assim, estes sólidos são duros e com alto ponto de fusão. grafite diamante Formas alotrópicas do C 7 Os sólidos Os sólidos metálicos Num sólido metálico as unidades que ocupam os pontos reticulares são íons positivos e os elétrons livres dos átomos estão espalhados por toda a estrutura. Quando ligações covalentes são formadas entre estes íons o metal torna-se duro e com alto ponto de fusão. A presença de elétrons livres nos metais é responsável por sua condutividade térmica e elétrica. 8 Os sólidos O empacotamento denso Alguns elementos solidificam-se de forma que o número de átomos ocupados no retículo cristalino seja o máximo possível. Podemos entender como isto ocorre utilizando esferas rígidas. Inicialmente agrupamos as esferas uma do lado da outra formando uma camada (camada A). 9 Os sólidos Agora adicionamos uma segunda camada de esferas (camada B) nas depressões da primeira. Por fim adicionamos uma terceira camada (camada C) nas depressões da segunda camada e diretamente acima das esferas da primeira camada. 10 Os sólidos Podemos observar que a terceira camada duplica a camada A e a próxima camada duplica a camada B. Assim, teremos um padrão ABABAB de camadas chamado de estrutura hexagonal de empacotamento compacto. O Mg e o Zn se cristalizam de acordo com este arranjo. 11 Os sólidos Por outro lado, quando as esferas da camada C não estão posicionadas diretamente sobre os átomos da primeira camada teremos uma estrutura ABCABCABC que é chamada de estrutura cúbica de empacotamento compacto ou cúbica de face centrada. Al, Cu, Ag e Au são elementos que se cristalizam desta forma. 12 Os sólidos A eficiência de empacotamento permite calcular a fração de espaço que é ocupada pelos átomos no retículo cristalino. Para este cálculo deve-se: 1ª Determinar o número de átomos do retículo 2ª Determinar o volume dos átomos 3ª Determinar o volume da célula 4ª Calcular a razão volume dos átomos/volume da célula Cálculo da eficiência de empacotamento 13 Os sólidos Exercício 1: O argônio cristaliza-se segundo a estrutura cúbica de face centrada. Calcule a eficiência de empacotamento para este arranjo cristalino. Cálculo da eficiência de empacotamento 14 Os sólidos Exercício 2: Calcule a eficiência de empacotamento para um elemento que se cristaliza de acordo o sistema cúbico simples.
Compartilhar