(a) Compare as propriedades dos compostos iônicos e compostos covalentes. (b) Quais fatores governam a magnitude da força de um composto iônico? Explique como isso acontece.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pede para a gente comparar as propriedades dos compostos iônicos e covalentes e, depois, entender quais fatores influenciam a força desses compostos iônicos. Para isso, vamos precisar conhecer um pouquinho sobre química, principalmente sobre como os átomos se ligam para formar diferentes tipos de compostos.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre os compostos iônicos. Eles se formam quando átomos perdem ou ganham elétrons, criando íons com cargas positivas ou negativas. Esses íons se atraem fortemente devido às cargas opostas, formando uma estrutura cristalina. Por exemplo, o sal de cozinha (cloreto de sódio) é um composto iônico.
Passo 3
Agora, os compostos covalentes. Aqui, os átomos compartilham elétrons para alcançar uma configuração estável. Esse compartilhamento forma ligações mais fracas comparadas às iônicas e geralmente ocorre entre não-metais. Um exemplo é a água (H₂O), onde os átomos de hidrogênio compartilham elétrons com o oxigênio.
Passo 4
Comparando as propriedades:
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Ponto de fusão e ebulição: Compostos iônicos tendem a ter pontos de fusão e ebulição mais altos porque as forças de atração entre íons são fortes. Já os compostos covalentes geralmente têm pontos mais baixos.
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Solubilidade em água: Muitos compostos iônicos são solúveis em água devido à polaridade da água que pode separar os íons. Compostos covalentes podem ou não ser solúveis, dependendo da polaridade das moléculas.
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Condutividade elétrica: Em estado sólido, os compostos iônicos não conduzem eletricidade, mas quando dissolvidos ou fundidos, os íons se movimentam e conduzem. Compostos covalentes normalmente não conduzem eletricidade.
Passo 5
Agora, sobre os fatores que governam a magnitude da força de um composto iônico:
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Carga dos íons: Quanto maior for a carga dos íons, maior será a força de atração entre eles. Por exemplo, um íon com carga +2 atrai mais fortemente um íon com carga -2 do que um com +1 e -1.
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Raio iônico: Quanto menor o tamanho dos íons, mais próximos eles podem ficar, aumentando a força de atração. Íons menores permitem uma interação mais intensa entre as cargas opostas.
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Estrutura cristalina: A organização dos íons no cristal também influencia. Estruturas mais compactas e organizadas geralmente têm forças de atração maiores.
Passo 6
Explicando como isso acontece:
A força de atração entre os íons em um composto iônico é regida pela Lei de Coulomb, que diz que a força (F) entre duas cargas é proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas:
Onde:
- $ k $ é a constante eletrostática,
- $ q_1 $ e $ q_2 $ são as cargas dos íons,
- $ r $ é a distância entre os centros dos íons.
Portanto, cargas maiores (q) e menores distâncias (r) resultam em forças maiores.
Resposta
Concluindo, os compostos iônicos e covalentes diferem nas suas propriedades como ponto de fusão, solubilidade e condutividade elétrica devido à natureza das ligações químicas que apresentam. Além disso, a força dos compostos iônicos é influenciada principalmente pela carga dos íons e pelo tamanho deles, conforme explicado pela Lei de Coulomb.