3 2LIVRO-Propriedades das substâncias iônicas e moleculares - QGI

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QUÍMICA 
GERAL E 
INORGÂNICA
Josemere Both
Propriedades das 
substâncias iônicas 
e moleculares
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
 „ Verificar o comportamento de substâncias puras em campos elétricos.
 „ Descrever as características de misturas em campos elétricos.
 „ Definir as propriedades macroscópicas das substâncias.
Introdução
As substâncias, em sua maioria, são formadas por dois ou mais átomos 
de elementos químicos iguais ou diferentes. Essa união de átomos ocorre 
por meio de ligações iônicas ou covalentes, característica principal que 
determina as propriedades das substâncias iônicas e moleculares. O 
cloreto de sódio (sal de cozinha) é um exemplo de substância iônica pura, 
apresenta aspecto semelhante à sacarose (açúcar) que, por sua vez, é uma 
substância molecular. Contudo, a semelhança fica apenas no aspecto 
visual. O comportamento e as características dessas substâncias em 
mistura com água são totalmente opostos, assim como o ponto de fusão e 
ebulição. Isso se confirma quando observada a formação do caramelo, ao 
submetermos o açúcar ao aquecimento. Em certa temperatura, o açúcar 
começa a fundir, ou seja, passar do estado sólido para o líquido. Você 
já viu o sal de cozinha fundir? Certamente não, pois a temperatura que 
a chama de um fogão atinge não é suficiente para fazer o sal passar do 
estado sólido para o líquido, uma vez que são necessárias temperaturas 
maiores que 800ºC para fundir o NaCl. Esse é um exemplo simples das 
propriedades macroscópicas que os materiais podem apresentar na 
natureza.
Ao estudar este capítulo, você saberá diferenciar substâncias puras 
de misturas, prevendo seu comportamento em campos elétricos. Esse 
estudo terá como base substâncias iônicas e moleculares puras e seu 
comportamento quando misturadas com água. Para finalizar, você co-
nhecerá outras propriedades macroscópicas das substâncias, que são 
úteis para diferenciar substâncias puras de misturas.
Comportamento de substâncias puras 
em campos elétricos
A propriedade de combinar-se com outros elementos para formar compostos 
é comum a quase todos os elementos químicos, embora nem todas as com-
binações sejam possíveis. O sódio (Na), por exemplo, reage intensamente 
com o cloro (Cl) para formar o cloreto de sódio, o sal de cozinha. O oxigênio 
elementar (O) reage com outro oxigênio para existir na forma mais estável 
como substância O2, presente no ar. Essa união dos átomos ocorre por ligações 
químicas. 
As substâncias iônicas são formadas por ligações químicas iônicas resul-
tantes, em geral, da reação entre átomos de metais com não metais. Nessa 
situação, os átomos trocam elétrons entre si ao reagirem, formando partículas 
eletricamente carregadas, chamadas de íons (CHANG; GOLDSBY, 2013). 
Para exemplificar, podemos voltar a utilizar a reação entre o metal sódio com 
o não metal cloro. Nessa reação, o átomo de Na, na forma elementar menos 
estável, cede um elétron a um átomo de Cl, também menos estável em sua 
forma elementar que, assim, ganha um elétron. Podemos representar esse 
processo utilizando o símbolo e- para o elétron.
Essa transferência ocorre para que ambos os átomos apresentem sua camada 
de valência com 8 elétrons. Isso os torna mais estáveis quando combinados com 
outros átomos na sua forma de ânions ou cátions, formando as substâncias. 
O Na passa a estar carregado eletricamente com uma carga positiva (Na⁺) 
e a ser chamado de cátion, enquanto o cloro, carregado eletricamente com 
carga negativa (Cl-), é chamado de ânion. Assim, dizemos que o NaCl sólido 
é composto por cátion de sódio e ânion de cloreto. As substâncias moleculares 
são formadas quando temos reação entre elementos não metálicos. Ao contrário 
de um composto iônico, os moleculares formam substâncias eletricamente 
Propriedades das substâncias iônicas e moleculares2
neutras. Em outras palavras, as substâncias moleculares compartilham elétrons 
pela ligação química covalente e, nessa ligação, não formam íons, ou seja, 
os átomos dos elementos químicos que formam a substâncias não possuem 
carga (CHANG, 2010). A ligação covalente, em que os átomos compartilham 
elétrons, pode ser representada utilizando a substância molecular água. 
A substância é formada pela união de 2 átomos de hidrogênios com o 
oxigênio. Nessa ligação, cada hidrogênio compartilha 1 elétron com o oxigê-
nio que, por sua vez, compartilha 2 elétrons, um com cada hidrogênio. Esse 
compartilhamento de elétrons não gera íons, os átomos apenas compartilham 
os elétrons para se tornarem estáveis, com 8 e 2 elétrons na camada de valência 
para o oxigênio e o hidrogênio, respectivamente, formando uma substância 
molecular com átomos estáveis, sem partículas carregadas eletricamente. 
Os átomos que compõem as substâncias iônicas e moleculares se mantêm 
unidos por forças eletrostáticas, ou seja, atração entre íons de cargas opostas 
nos compostos iônicos e atração entre os elétrons compartilhados nas ligações 
covalentes (ATKINS; JONES, 2011). Essas forças, quando comparadas, são 
fortes para as substâncias iônicas e mais fracas para as moleculares. Como po-
demos observar, a principal diferença entre substâncias iônicas e moleculares, 
além do tipo de ligação química que une os átomos, é a formação de partículas 
carregadas eletricamente, que influenciará diretamente o comportamento 
elétrico das substâncias puras
Substância pura
Uma substância química é classificada como pura quando apresenta propriedades 
distintas e uma composição que não varia de uma amostra para outra. O NaCl e o O2 
são exemplos de substâncias puras. Se analisarmos 5 g de NaCl ou 10 g de NaCl, as 
propriedades e a composição não variam. O mesmo ocorre com o oxigênio. Entretanto, 
as substâncias puras podem ser divididas em pura simples e pura composta (ATKINS; 
JONES, 2011). A substância pura simples é a união de átomos do mesmo elemento 
químico, como O2 (O O), em que dois átomos do elemento O estão ligados, enquanto 
o NaCl é uma substância pura composta, em que dois átomos diferentes estão ligados, 
ou seja, Na – Cl. 
3Propriedades das substâncias iônicas e moleculares
Em estado sólido, os compostos iônicos não são bons condutores de eletri-
cidade. Isso acontece porque a condutividade elétrica implica a movimentação 
de partículas carregadas eletricamente, ou seja, a movimentação de cargas 
livres, como cátions e ânions. Em fase sólida, as forças eletrostáticas atrativas 
não permitem a movimentação dos íons através de sua estrutura (BRADY; 
RUSSEL; HOLUM, 2002).
Os compostos iônicos, geralmente, formam cristais com os íons, organi-
zados de modo a tornar máximas as forças de atração entre íons de cargas 
opostas, e mínimas as forças e a repulsão entre cargas de mesmo sinal, jus-
tificando a alta força eletrostática. A Figura 1 representa a organização do 
cristal de NaCl sólido.
Figura 1. (a) Estrutura do cloreto de sódio sólido (NaCl). (b) Na realidade, os cátions estão 
em contato com os ânions. Quer em (a), quer em (b), as esferas menores representam os 
íons Na+, e as esferas maiores, os íons Cl–. (c) Cristais de NaCl sólido.
Fonte: Chang e Goldsby (2013, p. 54).
(a) (b) (c)
Se os íons tivessem mobilidade em estado sólido, não seria possível observar 
a organização que um cristal tem. Não podemos deslocar um bloco de íons 
que está em uma região do cristal através dos íons de uma região vizinha, 
pois, se realizamos isso, íons de mesma carga entram em contato e se repe-
lem com a mesma intensidade de força que estavam se atraindo, levando ao 
colapso da estrutura (ATKINS; JONES, 2011). Essas forças fazem com que 
os sólidos iônicos sejam frágeis, em virtude das atrações e repulsões serem 
fortes. Podemos observar esse fenômeno na Figura 2.
Propriedades das substâncias iônicas e moleculares4
Figura 2. Representaçãoda fragilidade dos sólidos iônicos. 
Fonte: Atkins e Jones (2011, p. 60).
(a) (b) (c)
(e)(d)
A sequência de imagens da Figura 2 mostra o exemplo da fragmentação 
de uma amostra de calcita (CaCO3), bem como a causa de sua fragilidade. O 
sólido original é um arranjo ordenado de cátions e ânions, como apresentado 
na Figura 2a. Um golpe de martelo pode empurrar os íons para posições em 
que os cátions se aproximam de outros cátions, e os ânions, de outros ânions 
(Figura 2b), fazendo com que a proximidade de cargas carregadas eletrica-
mente de mesmo sinal provoque fortes forças repulsivas (mostradas pelas setas 
duplas). Como resultado das forças repulsivas, o sólido se fragmenta (Figura 
2c). As faces lisas da amostra de calcita são feitas pelo arranjo regular de íons 
Ca2+ (cálcio) e CO3
2- (carbonato) (Figura 2d), e o golpe de martelo fragmenta 
o cristal, deixando superfícies chatas e regulares formadas por planos de íons 
(Figura 2e).
No entanto, se o sólido for fundido (passagem do estado sólido para 
o líquido), o cristal perde seu formato, mas não as ligações iônicas entre 
os átomos. Isso faz com que os íons adquiram grande mobilidade. Assim, 
podemos afirmar que as substâncias iônicas em fase líquida são bons con-
dutores elétricos.
5Propriedades das substâncias iônicas e moleculares
Corrente elétrica
No circuito a seguir, o acendimento da lâmpada evidencia que está havendo pas-
sagem de corrente elétrica através do circuito formado por fios metálicos, a pilha e 
a lâmpada.
Fonte: Adaptada de yusufdemirci/Shutterstock.com.
Assim, a corrente elétrica pode ser definida como o fluxo ordenado de cargas elétricas.
Os cientistas descobriram que a corrente elétrica que passa através de um metal 
(como os fios de cobre do circuito) consiste em um movimento ordenado de elétrons 
(que possuem cargas elétricas negativas). A passagem de corrente pelo filamento da 
lâmpada faz com que esse filamento se aqueça, fique incandescente e, consequen-
temente, emita luz.
As substâncias moleculares puras possuem comportamento elétrico dife-
rente das substâncias iônicas. Como as moléculas são neutras, essas substâncias 
não conduzem corrente elétrica em fase sólida ou líquida. Observando a 
estrutura das substâncias moleculares oxigênio (O2), dióxido de carbono (CO2), 
água (H2O), ácido clorídrico (HCl) e sacarose, que é o composto principal do 
açúcar (C12H22O11), todas são formadas por ligações covalentes sem a presença 
de partículas carregadas, apenas com o compartilhamento de elétrons. Por 
isso, independentemente do estado sólido ou líquido, não conduzirão corrente 
elétrica (BRADY; RUSSEL; HOLUM, 2002). Exemplos:
Propriedades das substâncias iônicas e moleculares6
Oxigênio: O ═ O
Dióxido de carbono: O ═ C ═ O
Ácido clorídrico: H — Cl
Água: H — O — H
Sacarose: C12H22O11
Nesse momento, é valido chamar a atenção para a substância água. A água 
como encontramos na natureza não é composta apenas por H2O, ou seja, pura. 
Nela, estão dissolvidos vários minerais que se dissociam e formam íons livres. 
Por isso, a água como encontramos na natureza é um sistema composto por 
água e vários íons, e por isso conduz corrente elétrica. Entretanto, se for água 
pura, apenas átomos de hidrogênios ligados a oxigênios (H2O), não conduzirá 
corrente elétrica.
Assim, podemos afirmar que substâncias iônicas conduzem corrente elétrica 
em estado líquido, pois os íons presentes podem se mover livremente, enquanto 
que, em estado sólido, as substâncias iônicas não conduzem eletricidade, pois 
as forças eletrostáticas fortes impedem a movimentação dos íons carregados 
eletricamente. Por fim, as substâncias moleculares puras não possuem par-
tículas carregadas eletricamente, ou seja, não são formadas por íons, logo, 
não vão alterar seu comportamento quando submetidas a um campo elétrico.
Características de misturas em campos elétricos
A maioria das substâncias que encontramos na natureza consiste em misturas 
de diferentes substâncias. Cada substância em uma mistura mantém sua própria 
identidade química e, consequentemente, suas propriedades. Enquanto as 
substâncias puras possuem composições fixas, as composições das misturas 
podem variar. Isso se justifica porque, quando misturamos uma sustância iônica 
como o NaCl e outra substância molecular como H2O, podemos ter pouco ou 
bastante sal na mistura. Quando essa mistura apresenta a mesma composi-
ção, propriedades e aparência por todas as partes, são formadas as soluções 
químicas, chamadas de soluções homogêneas. Caso a mistura não apresente 
aspecto uniforme, são chamadas de heterogêneas, ou seja, apresentam duas 
ou mais fases (BROWN; LEMAY JÚNIOR; BURSTEN, 2005).
Nesse tópico, vamos estudar o comportamento elétrico das misturas 
homogêneas de substâncias, especificamente, como se comportam as subs-
tâncias iônicas e moleculares dissolvidas em água quando aplicado um 
campo elétrico. 
7Propriedades das substâncias iônicas e moleculares
No tópico anterior, você aprendeu que a água pura não conduz eletricidade. 
Isso acontece porque a água consiste em moléculas neutras que são incapazes 
de transportar carga elétrica. Entretanto, quando uma substância iônica é dis-
solvida em água, como o NaCl ou, ainda, o sulfato de cobre (CuSO4), ocorre 
o processo de dissociação. Podemos explicar o processo de dissociação da 
seguinte forma: quando colocamos uma quantidade de CuSO4 em água, as 
moléculas de H2O atraem os íons cobre (Cu
2+) e sulfato (SO4
2-), deslocando-os 
de suas posições iniciais, desfazendo a estrutura do cristal. Isso possibilita que 
as moléculas de H2O interajam com as substâncias iônicas, quebrando a ligação 
química, formando íons Cu2+ e SO4
2- livres em água (ATKINS; JONES, 2011). 
O mesmo processo ocorre para a substância NaCl em água. As moléculas 
de água atraem os íons de sódio (Na+) e cloreto (Cl-) localizados na superfície 
do cristal. Esse pequeno deslocamento retira esses íons da posição inicial, 
desfazendo sua estabilidade. Isso possibilita que as moléculas de água que 
cercam o cristal associem-se a esses íons e os afastem do cristal. O processo 
é repetido até que o sólido cristalino se desfaça. Quando o cristal se dissolve 
completamente, o sistema formado assume aspecto homogêneo. 
As equações de dissociação do CuSO4 e NaCl podem ser escritas da se-
guinte forma:
CuSO4(s) + H2O(l) → Cu
2+
(aq) + SO4
2-
(aq) + + H2O(l)
NaCl(s) + H2O(l) → Na
+
(aq) + Cl
-
(aq) + H2O(l)
Quando são formadas misturas com a presença de íons livres em água, essas 
misturas passam a ser condutoras de corrente elétrica, e os solutos dissolvidos 
são chamados de eletrólitos. Sua habilidade em conduzir eletricidade sugere 
a presença de partículas carregadas, que podem se mover através da solução. 
A explicação geralmente aceita é a de que, quando uma substância iônica 
se dissolve em água, os íons se separam e se comportam como partículas 
independentes, cercadas por moléculas do solvente. Essa liberdade dos íons 
é o que possibilita a condução de eletricidade (BRADY; RUSSEL; HOLUM, 
2002). Em alguns casos, esse comportamento de dissociação é previsível como, 
por exemplo, nos cloretos dos metais dos grupos 1, 2 e do bloco d da tabela 
periódica, que são solúveis em água em temperatura ambiente.
Uma mistura de substância molecular em água pode apresentar dois com-
portamentos. Quando misturamos açúcar comum (sacarose C12H22O11), que é um 
composto molecular formado por ligações covalentes entre oxigênio, carbono 
e hidrogênio, com água, ele é dissolvido, e as interações entre as moléculas 
de açúcar são substituídas pela interação entre as moléculas de açúcar com 
Propriedades das substâncias iônicas e moleculares8
as de água. Apesar de o retículo cristalino se desfazer, as ligações covalentes 
entre os átomos em cada molécula de açúcar permanecem intactas,e a solução 
obtida é denominada solução molecular. Esse tipo de solução não conduz 
eletricidade, pois o processo que ocorre é apenas o da dissolução, em que as 
moléculas de açúcar são dispersas pelas moléculas de água, e não ocorre a 
formação de íons livres, como representado na Figura 3a. Quando um soluto 
é dissolvido em água e não ocorre a formação de íons, ele é chamado de não 
eletrólito (BRADY; RUSSEL; HOLUM, 2002).
Figura 3. (a) Solução molecular; (b) solução eletrolítica.
Fonte: Adaptada de molekuul_be/Shutterstock.com; ibreakstock/Shutterstock.com.
C12H22O11
H2O
a b
Íon H3O
Íon Cl−
Entretanto, alguns compostos moleculares, quando misturados com água, 
formam íons livres capazes de conduzir corrente elétrica. Esse é o caso do ácido 
clorídrico (HCl), que é um composto molecular. Quando dissolvido em água, 
ocorre uma interação entre as moléculas de HCl e água. A ligação covalente 
entre os átomos de hidrogênio e o átomo de cloro é rompida, e ocorre a for-
mação dos íons Cl- e H3O
+. Esse processo é chamado de ionização. A solução 
obtida, denominada eletrolítica, é capaz de conduzir eletricidade (BRADY; 
RUSSEL; HOLUM, 2002). A Figura 3b, representa a solução eletrolítica com 
íons Cl- e H3O
+.
A dissolução da sacarose em água e a ionização do HCl podem ser repre-
sentadas pelas seguintes equações químicas: 
C12H22O11(s) + H2O(l) → C12H22O11(aq) + H2O(l)
HClll) + H2O(l) → Cl
-
(aq) + H3O
-
(aq)
9Propriedades das substâncias iônicas e moleculares
Outras misturas de substâncias, como a gasolina, que é misturada a uma 
quantidade de álcool para ser utilizada em automóveis ou, ainda, o álcool etílico 
quando misturado em água, não conduzirão corrente elétrica. A mistura de 
gasolina e álcool não conduz corrente elétrica, pois ambas as substâncias são 
compostos moleculares que não possuem partículas carregadas eletricamente, 
e isso as torna um isolante elétrico. Já na mistura de álcool e água, o álcool 
apenas é dissolvido em água, e não ocorre o rompimento das ligações quími-
cas, logo, não há formação de íons e não ocorre a condução de eletricidade.
As misturas de substâncias iônicas, se estiverem em estado sólido, como se 
misturarmos CuSO4 e NaCl, não conduzirão corrente elétrica. Entretanto, se 
os sais forem fundidos, passarão a conduzir corrente elétrica por apresentarem 
íons livres na mistura. Perceba que, nas misturas de substâncias, a explicação 
para a condução ou não de corrente elétrica segue o mesmo princípio de quando 
as substâncias são dissolvidas em água. 
É importante ressaltar que as misturas não possuem fórmula química, pois 
apenas formam um sistema em que duas ou mais substâncias são misturadas 
e podem formar soluções. Assim, podemos concluir que substâncias iônicas 
conduzem corrente elétrica em água, enquanto as substâncias moleculares 
conduzirão eletricidade apenas quando as ligações covalentes forem rompidas, 
favorecendo a formação de íons livres em água. Podemos generalizar isso 
para o caso das misturas. Quando é formada por duas ou mais substâncias 
moleculares que não formam íons, a mistura não conduzirá eletricidade. Já 
as misturas de substâncias iônicas em estado líquido conduzirão corrente 
elétrica, pois possuem íons livres em solução. Entretanto, em estado sólido, 
as misturas não conduzem eletricidade. Para finalizar esse tópico, quando 
a substância, seja iônica ou molecular, não conduz corrente elétrica, ela é 
chamada de isolante elétrico. 
Testando a corrente elétrica em soluções 
Utilizando uma montagem como a que vemos no esquema a seguir, com um 
par de eletrodos que podem ser mergulhados em um recipiente, podemos testar a 
condutividade elétrica das substâncias, sejam elas iônicas, moleculares ou misturas, 
como as soluções. Um dos eletrodos é ligado a uma lâmpada elétrica de baixa voltagem 
para indicar, quando acesa, a passagem de corrente elétrica no circuito. Quando essa 
montagem é utilizada para verificar a condutividade de sais em estado sólido, a lâmpada 
Propriedades das substâncias iônicas e moleculares10
permanece apagada. No entanto, se fundirmos o sal, a lâmpada começará a brilhar 
assim que os íons do sal adquirirem mobilidade. Esse mesmo fenômeno ocorre para 
substâncias moleculares puras, mas a lâmpada não se acenderá em estado sólido, 
nem em estado líquido, devido à falta de formação de íons. 
Eletrólitos
Também pode-se utilizar essa montagem para demonstrar que misturas de subs-
tâncias, como as soluções aquosas de compostos iônicos e moleculares ionizantes, 
conduzem eletricidade. Se mergulharmos o eletrodo em água pura destilada, a lâm-
pada não acenderá, devido à falta de partículas carregadas eletricamente. Contudo, 
ao dissolver um sal na água do recipiente, podemos observar que a solução assim 
formada permite com facilidade a passagem de corrente elétrica. O mesmo ocorre 
para as substâncias moleculares ionizantes. Caso a solução formada pela substância 
molecular em água não forme íons, a solução não conduzirá eletricidade. A seguir, são 
representadas algumas características das substâncias iônicas e moleculares puras e 
misturas abordadas neste capítulo. 
Eletrólitos Eletrólitos Eletrólitos Eletrólitos
NaCl em água Açúcar em água HCl em água Água destilada
Fonte: Adaptada de yaruna/Shutterstock.com.
11Propriedades das substâncias iônicas e moleculares
Propriedades macroscópicas das substâncias
As propriedades macroscópicas das substâncias são: ponto de fusão, ponto 
de ebulição, solubilidade e densidade das substâncias. Em outras palavras, as 
propriedades macroscópicas são as transformações que podem ser vistas a olho 
nu, ou enxergadas no dia a dia (BROWN; LEMAY JÚNIOR; BURSTEN, 2005). 
Vamos começar conhecendo o ponto de fusão e de ebulição das substâncias.
Os pontos de fusão e ebulição são propriedades físicas das substâncias 
que permitem identificá-las ou então diferenciá-las umas das outras. Essas 
propriedades estão relacionadas com os estados físicos de agregação da matéria. 
Os principais estados de agregação são: sólido, líquido e vapor. O ponto de 
fusão é uma temperatura característica na qual determinada substância sofre 
fusão (durante o aquecimento) ou solidificação (durante o resfriamento). Já 
o ponto de ebulição é uma temperatura característica na qual determinada 
substância sofre ebulição (durante o aquecimento) ou condensação (durante 
o resfriamento) (ATKINS; JONES, 2011). 
As substâncias puras apresentam ponto de ebulição e ponto de fusão de-
finidos, podendo variar apenas em relação à pressão atmosférica do lugar 
em que a substância se encontra. Podemos observar o estado físico de uma 
substância pura utilizando um diagrama de fases (Figura 4).
Figura 4. Diagramas de fases do dióxido de carbono.
Fonte: Adaptada de magnetix/Shutterstock.
Propriedades das substâncias iônicas e moleculares12
O diagrama representa o comportamento do dióxido de carbono em diferen-
tes temperaturas e pressões. Dependendo das condições em que se encontra, a 
substância estará em estado gasoso, líquido ou sólido. Por exemplo, a tempe-
ratura de 31ºC e pressão de 5,185 bar, equivalente a 5,117 atm (atmosferas), o 
dióxido de carbono vai estar em estado físico gasoso. Podemos utilizar, ainda, 
o diagrama para prever os pontos de fusão e ebulição. Qualquer ponto que for 
marcado sobre a linha de fusão ou ebulição vai representar as temperaturas 
que a substância passa do estado sólido para o líquido (ponto de fusão), e do 
estado líquido para vapor (ponto de ebulição) à determinada pressão. Esses 
valores variam para cada substância pura.
As misturas de substâncias não apresentam pontos definidos de temperatura 
de fusão e ebulição, pois não obedecem a um padrão de mistura. Quando é 
misturado água e sal, mesmo tendo uma ou quatro colheres de sal dissolvidas 
em água, isso resultará na alteração de pontode fusão e ebulição da mistura 
(ATKINS; JONES, 2011). Entretanto, observando gráficos de aquecimento 
ou resfriamento de substâncias, podemos diferenciar as substâncias puras de 
uma mistura. A Figura 5 representa curvas de aquecimento de substância 
pura e mistura. 
Figura 5. Curva de aquecimento de uma substância pura (a) e mistura (b). Peb = ponto de 
ebulição; Pf = ponto de fusão.
a b
Te
m
pe
ra
tu
ra
Peb
Pf
Tempo
Estado
sólido
Estado
líquido
Estado
gasoso
Líquido
+ vapor
Sólido
+ líquido
Te
m
pe
ra
tu
ra
Peb
Pf
Tempo
Sólid
o
+ líq
uido
Líqu
ido
+ va
por
A Figura 5a representa o comportamento de uma substância pura como 
a água: quando aquecida, seu estado de agregação se altera. Quando passa 
pelos processos de fusão e ebulição, a temperatura permanece constante até 
13Propriedades das substâncias iônicas e moleculares
que todo o sólido tenha passado para o estado líquido, ou todo líquido tenha 
se transformado em vapor. Observe que a temperatura se mantém constante 
e, nesse momento, estão presentes no sistema os dois estados físicos corres-
pondentes. Em comparação, as misturas de substâncias (Figura 5b) como água 
e sal, quando aquecidas, não mantêm estável a temperatura nos processos de 
fusão e ebulição, apenas diminui a intensidade da elevação da temperatura, 
mas continua a subir, coexistindo também os dois estados físicos das subs-
tâncias. Podemos dizer que o processo de fusão e ebulição de uma mistura é 
representado por uma faixa de temperatura, e não apenas por um ponto. Essa 
é uma característica muito utilizada para diferenciar as substâncias puras 
das misturas. 
O que confere diferentes pontos de ebulição entre as substâncias puras 
é a atração eletrostática, ou seja, a força que mantém os átomos unidos. As 
substâncias iônicas possuem forças eletrostáticas mais fortes que as substâncias 
moleculares. Essa característica faz com que as substâncias iônicas apresentem 
temperaturas de ponto de fusão e ebulição muito mais altas que os compostos 
moleculares (ATKINS; JONES, 2011). Por isso, compostos iônicos como NaCl 
e CuSO4 são sólidos à temperatura ambiente (25ºC e 1 atm). Já substâncias 
moleculares como HCl, H2O e C12H22O11 são encontradas como gás, líquido e 
sólido, à temperatura ambiente, respectivamente.
Cada substância pura, seja simples ou composta, também possui a carac-
terística de solubilidade específica, que depende da natureza do solvente e do 
soluto. Podemos definir como solubilidade a quantidade máxima de soluto que 
podemos dissolver em um solvente à determinada temperatura. A solubilidade 
é obtida experimentalmente, e sua variação com a temperatura pode ser repre-
sentada em gráficos ou curvas de solubilidade (CHANG; GOLDSBY, 2013). 
A Figura 6 representa a curva de solubilidade de NaCl e nitrato de potássio 
(KNO3) em função da temperatura, em 100 g de água. 
Podemos observar algumas solubilidades em KNO3. A solubilidade máxima 
desse sal em temperatura de 60ºC é 112 g/100 g de H2O e, em temperatura de 
0ºC, é 12,1 g/100 g de H2O. Já o NaCl, nessas mesmas temperaturas, apresenta 
solubilidade menor para 60ºC de 38 g/100 g de H2O, e maior para 0ºC com 
34,2 g/100 g de H2O. Quando dissolvemos o valor máximo de soluto em água, 
chamamos a solução formada de solução saturada, e o valor em gramas de 
soluto dissolvido de coeficiente de solubilidade.
Propriedades das substâncias iônicas e moleculares14
Figura 6. Curva de solubilidade de algumas substâncias. 
Fonte: Chang e Goldsby (2013, p. 530).
150
112 g/100 g H2O
KNO3
38 g/100 g H2O
NaCl
50
100
So
lu
bi
lid
ad
e 
(g
 so
lu
to
/1
00
 g
 H
2O
)
34,2 g/100 g H2O
12,1 g/100 g H2O
200 40 60 80 100
Temperatura (°C)
Em geral, as substâncias iônicas são solúveis em água e em solventes com 
características polares. As moleculares também obedecem a regra que seme-
lhante dissolve semelhante, assim, substâncias moleculares que apresentarem 
características polares serão solúveis em água e em outros solventes polares, 
enquanto substâncias moleculares apolares não serão solúveis em água, mas 
em outro solvente apolar (ATKINS; JONES, 2011). Como as misturas são 
caracterizadas por conter duas ou mais substâncias no mesmo sistema, elas 
obedecem a mesma relação de semelhante dissolve semelhante formando as 
soluções homogêneas.
15Propriedades das substâncias iônicas e moleculares
Por fim, a densidade das substâncias, assim como as demais características, 
é própria para cada substância. Essa característica é uma grandeza que rela-
ciona a massa de determinada substância com o volume que ocupa (BROWN; 
LEMAY JÚNIOR; BURSTEN, 2005). Ela pode ser expressa pela divisão da 
massa pelo volume, como segue:
A unidade de densidade no SI é o quilograma por metro cúbico (Kg/m3), 
mas também pode ser expressa em grama por centímetro cúbico (g/cm3) 
e em gramas por mililitro (g/mL). Essa característica também depende da 
temperatura, pois os materiais sofrem contração ou dilatação de seu volume 
com variações de temperatura. Assim, é adequado indicar a temperatura em 
que foi realizada a medição. Vamos ao exemplo.
Considere que a massa de 100 g de água ocupa 100 mL do volume de um recipiente 
à temperatura de 25ºC. Para saber qual é a densidade da água, aplicamos a fórmula 
matemática que relaciona as grandezas.
Assim, a densidade da água é 1 g/mL.
Podemos utilizar a densidade da substância para prever qual é o volume que determi-
nada massa ocupará. Sabendo que a densidade da água é 1 g/mL, qual será o volume 
ocupado por 500 g de água na mesma temperatura anterior? Aplicando na fórmula:
O volume ocupado por 500 g de água em temperatura de 25ºC é de 500 mL.
Também podemos calcular a massa presente em determinado volume de água. 
Vamos considerar que um recipiente de 500 mL está cheio com água em estado sólido. 
Qual é a massa de água que o recipiente comporta à temperatura de 0ºC, sabendo 
que a densidade da água é 0,92 g/mL? Aplicando na fórmula:
Propriedades das substâncias iônicas e moleculares16
Observe que a água em estado sólido possui uma densidade menor que em seu 
estado líquido, logo, a capacidade em massa será menor. Podemos representar a 
relação massa e volume observando a figura a seguir.
Densidade
baixa
Densidade
alta
Fonte: Adaptada de Designua/Shutterstock.com.
Ambos os cubos possuem o mesmo volume, entretanto, o que possui maior den-
sidade vai conter maior quantidade de matéria (massa), ocupando o mesmo espaço 
que o outro, com menor quantidade de matéria. O mesmo ocorre com a água. Con-
siderando o mesmo volume, a água em estado líquido é mais densa que a água em 
estado sólido. Isso se deve à forma como as moléculas de água se organizam, pois, em 
estado sólido, no mesmo espaço, caberão menos moléculas quando comparado ao 
estado líquido. A desorganização das moléculas de água em estado líquido justifica 
sua maior densidade, fazendo com que o gelo, que é menos denso por possuir maior 
organização das moléculas e menor massa, fique na superfície de um copo quando 
misturado à água líquida. 
No link a seguir, você vai poder acompanhar o estudo das características das subs-
tâncias por meio de um vídeo que torna mais prático e sistemático o aprendizado 
(PROPRIEDADES..., [201-?]). 
https://goo.gl/HqB1BC
17Propriedades das substâncias iônicas e moleculares
ATKINS, P. W.; JONES, L. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio 
ambiente. 5. ed. Porto Alegre: Bookman, 2011.
BRADY, J. E.; RUSSEL, J. W.; HOLUM, J. R. Química: a matéria e suas transformações. 3. 
ed. v. 1. Rio de Janeiro: LTC, 2002.
BROWN, T. L.; LEMAY JÚNIOR, H. E.; BURSTEN, B. E. Química: a ciência central. 9. ed. Rio 
de Janeiro: Pearson Education, 2005.
CHANG, R. Química geral: conceitos essenciais. 4. ed.Porto Alegre: AMGH, 2010.
CHANG, R.; GOLDSBY, K. Química. 11. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013.
PROPRIEDADES gerais da matéria. Videoaula ministrada por Guilherme Marson. São 
Paulo, [201-?]. 1 vídeo (46min47s). Disponível em: <https://goo.gl/HqB1BC>. Acesso 
em: 25 out. 2018.
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