Descreva o modelo estrutural dos materiais cerâmicos, complemente sua resposta mencionando o(s) tipo(s) de ligação(ões) prevalente(s) neste tipo de material.
Passo 1
Beleza, a questão pede pra gente “Descrever o modelo estrutural dos materiais cerâmicos” e ainda “mencionar o(s) tipo(s) de ligação(ões) prevalente(s)”. Isso cai exatamente na parte de ciência dos materiais, mais especificamente em estruturas cristalinas e ligações químicas em cerâmicos. Pra resolver, a gente vai precisar entender:
- O que é um modelo estrutural (rede cristalina, redes atômicas)
- Como as cerâmicas se organizam (retículos iônicos e/ou covalentes)
- Que tipo de ligação química (iônica, covalente) predomina nelas
Passo 2
Primeiro, o que são os cerâmicos? Imagina materiais inorgânicos (sem carbono em cadeia), não metálicos, que em geral formam redes tridimensionais superorganizadas. Exemplos: NaCl (sal de cozinha), Al₂O₃ (alumina), SiC (carboneto de silício) e até o vidro (caso amorfo).
Passo 3
O “modelo estrutural” é a forma como os átomos se empilham numa rede. No caso dos cerâmicos cristalinos, a gente costuma usar retículos iônicos ou redes covalentes:
- Em cerâmicos iônicos puros (tipo NaCl ou MgO), os cátions e ânions se organizam num retículo cúbico (ou outro), mantendo sempre a neutralidade de carga.
- Em cerâmicos covalentes (tipo SiC, B₄C), cada átomo compartilha elétrons com vizinhos, formando uma rede contínua de ligações
ou .
Passo 4
Como a gente decide qual retículo usar?
- Para redes iônicas: leva em conta tamanho dos íons e a razão de coordenação. Por exemplo, no NaCl cada Na
está rodeado de 6 Cl (coordenação 6:6) num retículo cúbico de faces centradas. - Para redes covalentes: olha quantas ligações cada átomo faz (valência). Em SiC, cada Si faz 4 ligações covalentes tetraédricas, igual ao diamante.
Passo 5
Agora, as ligações químicas:
- Ligação iônica: o átomo mais eletronegativo “puxa” elétrons do outro, gerando íons. A atração eletrostática entre cargas opostas cria o retículo.
- Ligação covalente: os átomos compartilham pares de elétrons (formam “pontes” estáveis).
Na prática, muitos cerâmicos têm uma mistura dessas ligações (iônica + covalente), como a alumina (
): tem caráter iônico porque o alumínio doa elétrons pro oxigênio, mas também caráter covalente pela polarização das nuvens eletrônicas.
Resposta
O modelo estrutural dos cerâmicos é em geral um retículo tridimensional onde cátions e ânions se organizam segundo razões de coordenação (no caso iônico) ou onde átomos formam redes contínuas de ligações tetraédricas (no caso covalente). A ligação predominante varia: em cerâmicos iônicos é a ligação iônica, em cerâmicos de rede covalente é a ligação covalente, e em muitos casos (como
e certos silicatos) há caráter misto iônico–covalente.