Classifique os sólidos abaixo como: iônico, molecular, covalente ou metálico.
;
Passo 1
O exercício pede: classificar o sólido dado como iônico, molecular, covalente ou metálico.
Informação fornecida: o sólido é (diamante, forma cristalina do carbono).
Informação fornecida: o sólido é
Passo 2
O que significa cada classificação (definições curtas e úteis para a prova):
-
Sólido iônico: formado por íons positivos e negativos unidos por forças eletrostáticas (ligações iônicas). Propriedades típicas: ponto de fusão/ebulição altos, conduzem eletricidade no estado fundido ou em solução, geralmente frágeis. Exemplo:
. -
Sólido molecular: formado por moléculas neutras mantidas juntas por forças intermoleculares (forças de van der Waals, ligações de hidrogênio). Propriedades típicas: pontos de fusão/ebulição baixos a moderados, maus condutores elétricos. Exemplo:
(gelo seco), (gelo). -
Sólido covalente (em rede): átomos ligados por uma rede extensa de ligações covalentes que se estende por todo o cristal. Propriedades típicas: muito altos pontos de fusão, muito duros, geralmente maus condutores elétricos (exceção: grafite). Exemplos: diamante (
), quartzo ( ). -
Sólido metálico: átomos metálicos com elétrons deslocalizados formando um “mar de elétrons”. Propriedades típicas: boa condutividade elétrica e térmica, maleabilidade, ductilidade. Exemplos:
, .
Passo 3
Conceito necessário: ligação covalente e rede covalente.
- Ligação covalente é quando dois átomos compartilham pares de elétrons para completar seus níveis de energia.
- Rede covalente (ou sólido covalente) ocorre quando esses compartilhamentos formam uma estrutura contínua e tridimensional, sem unidades moleculares discretas. Isso faz o material comportar-se como um único “superátomo” fortemente ligado.
Passo 4
Dados estruturais e eletrônicos do diamante (informação usada para classificar):
- O diamante é composto somente por átomos de carbono, todos do mesmo tipo:
. - Cada átomo de carbono no diamante faz quatro ligações covalentes com outros quatro átomos de carbono em geometria tetraédrica (hibridização
). Escrevo isso em forma curta: coordenação de cada átomo é . - Essas ligações formam uma rede contínua tridimensional que se repete por todo o cristal (estrutura chamada de “cúbica diamante” ou rede covalente).
Passo 5
Argumentos que mostram por que o diamante NÃO é:
- Não é iônico: não há íons positivos e negativos distintos nem transferência maciça de elétrons entre metais e não-metais; o diamante é formado só por carbono (um não-metal).
- Não é molecular: não existem moléculas discretas
separadas; ao contrário, há uma rede covalente contínua que liga todo o sólido. - Não é metálico: embora o carbono tenha elétrons, no diamante esses elétrons estão fortemente localizados nas ligações covalentes
; o diamante é isolante elétrico (não há “mar de elétrons” deslocalizados que caracterizam os metais).
Passo 6
Argumentos que mostram por que o diamante É covalente (em rede):
- A presença de ligações covalentes fortes entre cada par de átomos vizinhos, estendendo-se por todo o cristal, é exatamente a definição de um sólido covalente em rede.
- As propriedades macroscópicas do diamante corroboram: extrema dureza, elevado ponto de fusão (ou decomposição térmica), e baixa condutividade elétrica — todas características típicas de redes covalentes.
- Conclusão direta do exame estrutural: rede tridimensional de ligações covalentes ⇒ classificação como sólido covalente.
Passo 7
Dica prática para a prova (como reconhecer rápido): se o sólido é feito só de átomos de um não-metal (como
) e cada átomo está ligado covalentemente a vários vizinhos formando um arranjo contínuo, pense imediatamente em “covalente em rede”. Se for “átomos metal + elétrons móveis” pense em metálico; se for “íon + íon” pense em iônico; se houver moléculas discretas pense em molecular.
Resposta
covalente