Descrever sucintamente as ligações primárias (iônica, covalente e metálica) e correlacionar sua presença com as propriedades mecânicas dos materiais.
Passo 1
Beleza, o enunciado pede pra gente descrever resumidamente os três tipos de ligações primárias – iônica, covalente e metálica – e, em seguida, mostrar como cada uma delas afeta as propriedades mecânicas dos materiais (tipo dureza, maleabilidade, fragilidade, condução de corrente etc.). O conteúdo aqui é Química de Materiais: química de ligações e Ciência dos Materiais, e vamos precisar entender como cada ligação surge (teoria) e depois relacionar isso com características mecânicas.
Passo 2
Liação iônica
Teoria básica: na ligação iônica, um átomo “doa” elétrons e vira cátion (+), outro “ganha” esses elétrons e vira ânion (–). A atração eletrostática entre cargas opostas mantém tudo junto.
Como isso influencia as propriedades mecânicas?
Teoria básica: na ligação iônica, um átomo “doa” elétrons e vira cátion (+), outro “ganha” esses elétrons e vira ânion (–). A atração eletrostática entre cargas opostas mantém tudo junto.
Como isso influencia as propriedades mecânicas?
- Estrutura cristalina bem ordenada e forte atração → ponto de fusão e de ebulição altos.
- Porém, se você desloca camadas do cristal, cargas iguais passam a se repelir → material quebra fácil (é frágil/brital).
- Geralmente, isolante elétrico no estado sólido (elétrons “presos” nos íons).
Passo 3
Liação covalente
Teoria básica: aqui os átomos compartilham pares de elétrons para preencher camadas externas. É uma ligação altamente direcional (o ângulo e a posição são fixos).
Propriedades mecânicas resultantes:
Teoria básica: aqui os átomos compartilham pares de elétrons para preencher camadas externas. É uma ligação altamente direcional (o ângulo e a posição são fixos).
Propriedades mecânicas resultantes:
- Em redes covalentes 3D (tipo diamante, SiC), o material fica super-duro e com ponto de fusão altíssimo, mas também super-frágil (não dá deformação plástica).
- Em moléculas covalentes isoladas (plásticos, borracha), as cadeias podem deslizar umas sobre as outras se não tiver muitos “pontos de ligação cruzada” → podem ser flexíveis e até elásticas.
- Isolantes elétricos, a menos que haja dopagem ou elétrons livres.
Passo 4
Liação metálica
Teoria básica: átomos de metais “doam” seus elétrons de valência para um “mar” de elétrons deslocalizados, que circulam livremente entre os cátions metálicos.
Impacto nas propriedades mecânicas:
Teoria básica: átomos de metais “doam” seus elétrons de valência para um “mar” de elétrons deslocalizados, que circulam livremente entre os cátions metálicos.
Impacto nas propriedades mecânicas:
- Elétrons livres permitem boa condução elétrica e térmica.
- Como a ligação não é direcional, camadas atômicas podem deslizar umas sobre as outras sem quebrar a ligação → materiais dúcteis e maleáveis (você consegue dobrar, laminar chapas).
- Geralmente têm boa resistência mecânica, mas não chegam aos extremos de dureza de uma rede covalente 3D.
Passo 5
Sumarizando a correlação
- Iônica: pontos de fusão altos + material frágil + isolante elétrico.
- Covalente: rede 3D → super-duro e frágil; cadeias orgânicas → flexível; isolante.
- Metálica: moderada a alta resistência + dúctil/maleável + bom condutor elétrico e térmico.
Resposta
As ligações iônicas geram materiais com alto ponto de fusão e fragilidade; as ligações covalentes, em rede 3D, dão superdureza e fragilidade (em cadeias orgânicas, flexibilidade), ambos isolantes; já os metais, com elétrons deslocalizados, são resistentes, dúcteis, maleáveis e bons condutores.