Compare os sólidos iônico e covalente quanto às forças atrativas no cristal, espécies nos pontos reticulares e propriedades. Resp: Sólido iônico: forças eletrostáticas, íons positivos e negativos, são duros, quebradiços, altos ponto de fusão e maus condutores de eletricidade e calor; Sólido covalente: ligação covalente, átomos, são muito duros, ponto de fusão muito altos, maus condutores de eletricidade e calor.

Passo 1

O enunciado pede que eu compare dois tipos de sólidos — o sólido iônico e o sólido covalente — em três aspectos:
  1. forças atrativas no cristal;
  2. espécies que ocupam os pontos reticulares (o que fica nos nós da rede cristalina);
  3. propriedades macroscópicas (dureza, fragilidade, ponto de fusão, condutividade elétrica e térmica, etc.).
Informações implícitas que usarei: exemplos típicos (por exemplo, NaCl para iônico; diamante, SiO2 ou grafite para covalente) e conhecimentos básicos de ligações químicas e estrutura cristalina. Não há dados numéricos a calcular — a tarefa é explicativa/qualitativa.

Passo 2

Entendendo o que significa “forças atrativas no cristal” — explicação didática:
Quando falamos das forças que mantém um cristal unido, queremos saber que tipo de interação entre partículas (íons, átomos, elétrons) proporciona a energia de ligação do sólido. Essas forças determinam quanto de energia é preciso para separar as partículas (isto explica ponto de fusão, dureza, etc.). No caso dos sólidos iônicos, a força dominante é eletrostática entre cargas; podemos resumir essa interação pela lei de Coulomb:
F = k\frac{|q_1 q_2|}{r^2}
onde \,F\, é a força entre duas cargas, \,q_1 e \,q_2 são as cargas (por exemplo +1 para \mathrm{Na}^+ e -1 para \mathrm{Cl}^-), \,r\, é a distância entre elas e \,k\, é uma constante. Observação prática: essa força é de longo alcance (decaimento como 1/r^2) e não é muito direcional — atua em todas as direções entre cargas opostas.

Passo 3

Sólido iônico — forças e estrutura reticular (explicação didática e passo a passo):
  • Força: atrações eletrostáticas entre cátions e ânions (ligações não-direcionais, longas). Essas atrações somam-se entre muitas partículas formando uma energia de rede alta.
  • Pontos reticulares: ocupados por íons (alternância de íons positivos e negativos). Ex.: na estrutura tipo NaCl cada Na+ está cercado por 6 Cl− e vice-versa (coordenação 6:6), mas a coordenação varia conforme tamanhos iônicos.
  • Consequência física imediata: como há fortes atrações entre cargas opostas em toda a rede, é preciso muita energia para separar o cristal → altos pontos de fusão e ebulição.

Passo 4

Sólido iônico — propriedades e razões físicas (com explicações para a prova):
  • Dureza: geralmente são duros porque as partículas estão fortemente presas pela atração eletrostática.
  • Fragilidade (quebradiços): quando ocorre um deslocamento que coloca íons de mesmo sinal lado a lado, a forte repulsão entre cargas iguais causa fratura súbita — por isso os cristais iônicos quebram em vez de deformarem plasticamente. Explique isso na prova desenhando duas camadas e mostrando que um pequeno deslizamento aproxima cargas iguais.
  • Condutividade elétrica: no estado sólido os íons estão em posições fixas → maus condutores. Se o sólido for fundido ou dissolvido em água, os íons ficam móveis → conduzem eletricidade bem. Na prova: sempre cite “sólido = isolante; fundido/solução = condutor”.
  • Condutividade térmica: em geral moderada a baixa — calor é transportado por vibrações da rede (fônons); sem elétrons livres, a condução é menos eficiente do que em metais.
  • Solubilidade: muitos sólidos iônicos são solúveis em solventes polares (água) porque as moléculas polares estabilizam íons separados.

Passo 5

Sólido covalente (rede covalente) — natureza das forças e espécie nos pontos reticulares:
  • Força: ligações covalentes formadas por compartilhamento de pares de elétrons entre átomos. Essas ligações são fortemente direcionais: existe uma orientação geométrica (ângulos) preferida por cada par de átomos ligada.
  • Pontos reticulares: ocupados por átomos ligados entre si numa rede contínua (não há íons separados). Exemplos típicos: diamante (átomos de C cada um ligado a 4 vizinhos em tetraedros), quartzo ( \mathrm{SiO_2}) onde Si e O formam uma rede, grafite (camadas de C).
  • Consequência: para “desfazer” o sólido é preciso romper muitas ligações covalentes, o que demanda energia elevada → pontos de fusão muito altos.

Passo 6

Sólido covalente — propriedades e justificativas para a prova (detalhado):
  • Dureza: muitos sólidos covalentes de rede são muito duros (ex.: diamante é um dos materiais mais duros) porque cada átomo está fortemente ligado aos vizinhos em toda a rede. Contudo existe variabilidade: grafite tem camadas fracas entre si e é macio nas direções de deslizamento. Na prova, explique que “direcionalidade da ligação” explica diferenças entre materiais covalentes.
  • Ponto de fusão: geralmente muito alto, porque romper a rede exige quebrar muitas ligações covalentes.
  • Condutividade elétrica: na maioria dos sólidos covalentes os elétrons estão localizados nas ligações — não há elétrons livres → maus condutores (isolantes). Exceções importantes que você deve lembrar na prova: grafite conduz eletricidade porque possui elétrons \pi deslocalizados ao longo das camadas; semicondutores como silício puro têm condutividade baixa que aumenta com dopagem. Sempre mencione exceções se o enunciado pedir “geralmente”.
  • Condutividade térmica: varia — diamante é excelente condutor térmico (átomos leves e ligações fortes favorecem transporte de fônons), mas outros sólidos covalentes podem ter condutividade térmica baixa. Na prova, diga “geralmente pobre em comparação a metais, com exceções (diamante)”.

Passo 7

Comparação direta e pontos práticos para reconhecer cada sólido numa questão de prova:
  • Forças: iônico = atração eletrostática entre cargas (não-direcional, longo alcance); covalente = compartilhamento de elétrons (direcional, localizado).
  • Pontos reticulares: iônico = íons positivos e negativos alternados; covalente = átomos ligados numa rede contínua.
  • Propriedades típicas que ajudam a identificar:
    • Se o sólido é duro e quebradiço com alto ponto de fusão e conduz eletricidade quando fundido/aq → sólido iônico.
    • Se o sólido é muitíssimo duro (ou muito rígido), com ponto de fusão altíssimo e é isolante elétrico (salvo exceções) → sólido covalente (rede).
  • Exemplos para citar na prova: iônico: NaCl, KBr, MgO; covalente rede: diamante, \mathrm{SiO_2}, grafite (exceção condutora).

Passo 8

Dicas rápidas de resposta em prova (linguagem direta que costuma valer pontos):
  • Sempre explique por que cada propriedade aparece (ligação fixa → não conduz; ligação forte → alto ponto de fusão; direcionalidade → dureza variável; deslocamento que coloca cargas iguais → fragilidade). Mostrar a causa física/estrutural costuma garantir crédito.
  • Cite um exemplo concreto e a exceção mais conhecida (grafite) se o enunciado pedir generalidades.

Passo 9

Recapitulando em poucas linhas para decorar:
  • Iônico: atração eletrostática entre íons, pontos reticulares ocupados por cátions e ânions, duros, quebradiços, altos pontos de fusão, maus condutores no estado sólido (conduzem fundidos/solução).
  • Covalente (rede): ligações covalentes diretas entre átomos ocupando os pontos reticulares, muito duros (varia), pontos de fusão muito altos, geralmente maus condutores de eletricidade (exceto grafite e semicondutores dopados); condutividade térmica depende (diamante é exceção).

Resposta

Sólido iônico: forças eletrostáticas entre cátions e ânions, pontos reticulares ocupados por íons positivos e negativos, são duros, quebradiços, têm altos pontos de fusão e são maus condutores de eletricidade no estado sólido (conduzem quando fundidos ou em solução) e têm condutividade térmica moderada/baixa.
Sólido covalente (rede): ligações covalentes (compartilhamento de elétrons), pontos reticulares ocupados por átomos ligados numa rede contínua, são geralmente muito duros com pontos de fusão muito altos; são maus condutores elétricos na maior parte dos casos (exceções: grafite, semicondutores dopados) e a condutividade térmica varia (diamante é excelente condutor térmico).

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