Classifique os sólidos abaixo como: iônico, molecular, covalente ou metálico.
\mathrm{C}_{\text {diamante }};

Passo 1

O exercício pede: classificar o sólido dado como iônico, molecular, covalente ou metálico.
Informação fornecida: o sólido é \mathrm{C}_{\text{diamante}} (diamante, forma cristalina do carbono).

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: \mathrm{NaCl}.
  • 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: \mathrm{CO_2} (gelo seco), \mathrm{H_2O} (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 ( \mathrm{C}), quartzo ( \mathrm{SiO_2}).
  • Sólido metálico: átomos metálicos com elétrons deslocalizados formando um “mar de elétrons”. Propriedades típicas: boa condutividade elétrica e térmica, maleabilidade, ductilidade. Exemplos: \mathrm{Fe}, \mathrm{Cu}.

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: \mathrm{C}.
  • Cada átomo de carbono no diamante faz quatro ligações covalentes com outros quatro átomos de carbono em geometria tetraédrica (hibridização \mathrm{sp^3}). Escrevo isso em forma curta: coordenação de cada átomo é \,4.
  • 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 \mathrm{C_n} 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 \mathrm{C–C}; 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 \mathrm{C}) 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

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