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Ciência dos Materiais Ligações Químicas Ciência dos Materiais Prof.(a): Amanda Pereira 1 2 3 4 5 Ligações Iônicas o materiais duros, o frágeis, o apresentam elevada temperatura de fusão e o são bons isolantes térmicos e elétricos. o As ligações iônicas são o principal tipo de ligação encontradas nos materiais cerâmicos. 6 7 Praticando Calcule o caráter iônico do cloreto de sódio (NaCl) sabendo que os valores de eletronegatividade são respectivamente, 0,9 e 3,0 para os átomos de sódio e cloro. 8 9 10 • bons condutores de eletricidade mesmo em temperaturas relativamente baixas; • os metais apresentam boa ductilidade; • os materiais metálicos apresentam pontos de fusão e módulo de elasticidade relativamente elevados; • boa condutividade elétrica e brilho metálico. 11 Ligações Metálicas 12 13 14 15 Vídeo: http://redeglobo.globo.com/globociencia/quero-saber/noticia/2013/10/por-que-agua- dilata-ao-congelar.html 16 17 18 Propriedades associadas as ligações metálicas • Alta condutividade elétrica e térmica: Cerâmicos são isolantes pois não possuem elétrons livres na ligação química • Permitem grande deformação plástica pois as ligações são móveis ou seja não são rígidas como as iônicas e as covalentes. Os materiais cerâmicos são frágeis pois as ligações são rígidas. • Possuem o brilho metálico, como os elétrons são muito móveis trocam de nível energético com facilidade emitindo fótons • São sempre opacos: pela mesma razão acima mas nesse caso absorvendo a luz incidente. Já os cerâmicos podem ser transparentes. 19 Influência das ligações de Van der Waals, nas propriedades dos materiais Estrutura do diamante: Apenas ligações covalentes Estrutura planar da grafita: ligações covalentes dentro dos planos ligação covalente, entre os planos ligação fraca 20 Influência da energia da ligação em algumas propriedades dos materiais • 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 21 22 1 - Comparando-se as temperaturas de ebulição dos compostos HF, HCl, HBr, HI, nota-se que a do HF é muito elevada em relação aos demais. Como poderíamos explicar esse fato? 2 - As propriedades exibidas por um certo material podem ser explicadas pelo tipo de ligação química presente entre suas unidades formadoras. Em uma análise laboratorial, um químico identificou para um certo material as seguintes propriedades: • Alta temperatura de fusão e ebulição • Boa condutividade elétrica em solução aquosa • Mau condutor de eletricidade no estado sólido A partir das propriedades exibidas por esse material, qual o tipo de ligação predominante no mesmo? 3 - Coloque em ordem decrescente, as energias de ligação dos compostos HCl, HF e FCl. Exercícios 23 4 – Um estudante, analisando as substâncias químicas 1, 2 e 3 observou as seguintes propriedades: Com base nos resultados obtidos, indique quais as ligações químicas predominantes nas substâncias 1, 2 e 3, respectivamente. Exercícios 24 Exercícios 5 - Indique entre os compostos a seguir aqueles em que encontramos apenas ligações covalentes: I- NaCl II- CCl4 III- SO2 IV- KCl V- Na2SO4 6 - O cloreto de sódio (NaCl), o pentano (C5H12) e álcool comum (CH3CH2OH) têm suas estruturas constituídas, respectivamente, por quais ligações? 7 – Quais materiais estão ligados por ligações metálicas? Qual a principal característica desse tipo de ligação? 8 - Considere as seguintes substâncias químicas: H2, CH4, HCl, H2S e H2O. Qual delas apresenta moléculas associados por pontes de hidrogênio? 25
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