SÓLIDOS IÔNICOS- Aula 1

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Sólidos Iônicos
Sólidos
Classificando Sólidos com Base em Ligações
Os sólidos metálicos são mantidos juntos por um "mar" de 
elétrons coletivamente compartilhados
Sólidos iônicos são conjuntos de cátions e ânions mutuamente 
atraídos um pelo outro
Os sólidos da rede covalente são unidos por uma extensa rede de 
ligações covalentes
Sólidos moleculares são moléculas discretas mantidas juntas por 
forças fracas
Uma organização de sólidos
Os sólidos cristalinos são sólidos nos 
quais os átomos , íons ou moléculas 
estão dispostos em um padrão de 
repetição ordenada -a rede
Esses tem superfícies planas chamadas 
faces
Ex: NaCl , o quartzo e o açucar
Sólidos amorfos são caracterizados 
por uma desordem no arranjo de 
átomos , íons ou moléculas 
Não possuem as faces e as formas bom 
definidas de um cristal
Ex : O vidro , a borracha e a manteiga
Descrição das estruturas dos sólidos
A estrutura de sólidos pode ser descrita em termos do 
empilhamento de esferas rígidas representando 
os átomos ou íons
Célula unitária
A menor parte de um cristal que que reproduz a estrutura de todo o 
cristal quando repetida tridimensionalmente 
A estrutura de um sólido cristalino é definida :
a) pelo tamanho e a forma da célula unitária
b) pela posição dos átomos dentro da célula unitária
células unitárias de um sólido “bidimensional”
Por convenção as células unitárias possuem átomos ou íons nos vértices do 
cubo ou outra figura geométrica
Rede : um arranjo de pontos tridimensional , infinito
Célula unitária : É uma subdivisão do cristal, de lados 
paralelos que, quando empilhada sem rotação reproduz a 
rede cristalina
O Empacotamento Compacto de Esferas Idênticas :
Há um Mínimo de Desperdício de Espaço
Uma camada de 
empacotamento Compacto 
consiste de esferas em 
contato com seis vizinhos 
no plano (A)
A 2a Camada (B) é Formada Colocando-
se as Esferas nos buracos da 1a
A formação de dois casos especiais de agrupamentos
As esferas da 3a camada (A) são 
colocadas reproduzindo a 1a
Estrutura ABA
A 2a Camada ocupa somente 
metade dos buracos da 1a
Um fragmento da Estrutura mostrando a 
Simetria Hexagonal do Arranjo ABAB
célula unitária do 
empacotamento 
compacto hexagonal 
(ech)
As Esferas da 3a Camada (C) 
são colocadas sobre os
buracos da 1a (A)
Estrutura ABC
Um Fragmento da estrutura mostrando a simetria 
Cúbica do Arranjo ABCABC
Célula unitária de 
empacotamento
compacto cúbico (ecc)
Ou cúbica de face 
centrada (cfc)
12
Empacotamento compacto 
hexagonal
Empacotamento compacto 
Cúbico
Ou cúbica 
de face 
centrada
Fração do espaço ocupado em uma estrutura de empacotamento compacto
Pelo Teorema de Pitágoras:
a
b
Buracos nas estruturas de empacotamento compacto (ec) 
(26% do espaço é vazio) 
As estruturas de compostos iônicos podem ser consideradas como 
resultantes de um empacotamento compacto de íons expandido, no 
qual contra- íons ocupam todos ou alguns dos buracos
Um buraco octaédrico (O) 
encontra-se entre dois 
triângulos planos de esferas
com direções opostas em 
camadas adjacentes
Um buraco tetraédrico (T) é 
formado por um triângulo 
planar de esferas que se tocam,
cobertas por uma única esfera
Buraco
Octaédrico
Buraco
Tetraédrico
Em um empacotamento compacto, para cada esfera na célula
há 1 Buraco O e dois Buracos T
Algumas estruturas não apresentam empacotamento 
compacto 
Célula Unitária
Cúbica Primitiva
Primitiva : Tem um ponto de rede em cada 
vértice e nenhum em outra parte
Cúbica de corpo 
centrado (ccc)
O modelo iônico 
Trata um sólido como um conjunto de esferas com 
cargas opostas que interagem essencialmente por 
forças coulombianas e não-direcionais
Propriedades dos Compostos Iônicos :
Maus condutores de eletricidade no estado sólido. 
Porém bons condutores quando fundidos ou dissolvidos
No sólido os íons estão presos nas suas 
posições de equilíbrio
São sólidos de elevados pontos de fusão e de ebulição
Para fundir ou vaporizar um composto iônico deve-se fornecer 
suficiente energia térmica para superar a poderosa atração 
eletrostática
Substância Ponto de 
Fusão/oC
Tipo de Sólido
H2O 0 Molecular
Na 98 Metálico
W 3450 Metálico
SiO2 1610 Reticular 
(Covalente)
NaCl 801 Iônico
São duros e quebradiços
As interações que mantém os íons juntos são fortes
Se uma camada é deslocada 
em relação à vizinha, ocorre 
forte repulsão
Em geral são solúveis em solventes polares como a 
água ( Há exceções)
O processo de dissolução 
de um sólido iônico
Interações íon-dipolo
A solvatação pode fornecer energia suficiente para 
quebrar a rede cristalina
Estruturas típicas dos sólidos iônicos
É baseada em um arranjo ecc 
(ou cfc ) de ânions volumosos, 
expandido, no qual os cátions 
ocupam todos os buracos 
octaédricos ( ou vice-versa)
A Estrutura do sal-gema (NaCl)
Cada íon está rodeado por 6 contra-íons
O No de Coordenação (NC) de cada um (Na+ e Cl- ) é 6
Coordenação (6,6)
A substância em negrito é aquela que dá nome à estrutura
Estrutura cristalina de alguns compostos
Sal -gema
A Estrutura do CsCl
Uma Célula Unitária Cúbica, com 
cada Vértice Ocupado por um ânion 
e um cátion ocupando o buraco 
cúbico no centro ( ou vice-versa)
O N o de Coordenação de ambos (Cs+ e Cl-) é 8
Coordenação (8,8)
2 células cúbicas primitivas que se interpenetram 
A Estrutura do CsCl
Contagem do no de íons em uma célula unitária:
Um íon no corpo da célula pertence
totalmente à célula e conta como 1
Um íon numa face é compartilhado 
por duas células e contribui com ½ 
para a célula
Um íon numa aresta é compartilhado por 4
Células e, contribui com ¼
Um íon em um vértice é compartilhado 
por 8 Células e, contribui com 1/8 
Localização
(contribuição)
Número de cátions Número de ânions
Corpo ( 1) 1x 1= 1 -
Face (1/2) 0 -
Aresta(1/4) 0 -
Vértice(1/8) 0 8x1/8 = 1
Total 1 1
Quantos íons de cada tipo há na célula unitária do CsCl ?
Há um cátion Cs+ e um ânion Cl-