Identifique as formas pelas quais átomos, íons e moléculas podem se organizar nos materiais sólidos.
Passo 1
Beleza, o exercício tá pedindo pra gente “identificar as formas pelas quais átomos, íons e moléculas podem se organizar em materiais sólidos”. Isso faz parte da matéria de Estado Sólido / Química Geral, e pra resolver isso vamos precisar conhecer:
- A diferença entre sólidos cristalinos e amorfos;
- Como se classificam os sólidos cristalinos de acordo com o tipo de partícula e ligação (átomo, íon ou molécula).
Passo 2
Primeiro, vamos dividir os sólidos em duas grandes categorias:
- Sólidos cristalinos: têm um arranjo ordenado de partículas (átomos, íons ou moléculas) repetido em longas distâncias.
- Sólidos amorfos: não exibem esse padrão de repetição, a disposição é meio “bagunçada” a longo alcance, tipo um líquido congelado.
Passo 3
Agora, focando nos sólidos cristalinos, a organização depende do tipo de partícula e da ligação que as mantém unidas. A gente costuma dividir em quatro tipos principais:
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Sólidos iônicos
- Partículas: íons positivos e negativos.
- Ligação: força eletrostática (atração íon-íon).
- Exemplo: NaCl (cloreto de sódio).
- Estrutura típica: cada Na⁺ rodeado por seis Cl⁻ e vice-versa, formando um retículo cúbico simples.
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Sólidos metálicos
- Partículas: átomos de metais.
- Ligação: “mar” de elétrons livres que se movem entre cátions metálicos.
- Exemplo: Fe, Cu, Al.
- Estruturas comuns: cúbica de face centrada (FCC), cúbica de corpo centrado (BCC) e hexagonal compacta (HCP).
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Sólidos moleculares
- Partículas: moléculas inteiras.
- Ligação: forças de van der Waals, dipolo-dipolo ou ligações de hidrogênio.
- Exemplo: gelo (H₂O), CO₂ sólido (gelo seco).
- Observação: geralmente têm pontos de fusão baixos, porque as forças intermoleculares são fracas.
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Sólidos covalentes (rede covalente)
- Partículas: átomos fortemente ligados por ligações covalentes em toda a rede.
- Exemplo: diamante ©, grafite (C em camadas), quartzo (SiO₂).
- Característica: altíssimo ponto de fusão e dureza, pois quebrar o sólido significa romper muitas ligações covalentes.
Passo 4
Além desses sólidos cristalinos, temos os amorfos, como vidros (SiO₂ amorfo) e muitos polímeros (plásticos). Neles, não existe aquele padrão repetitivo de longo alcance, por isso chamamos de “sem cristalização perfeita”.
Resposta
As partículas em materiais sólidos podem se organizar:
- Em rede cristalina ordenada (sólidos cristalinos), subdividida em:
a) Sólidos iônicos;
b) Sólidos metálicos;
c) Sólidos moleculares;
d) Sólidos covalentes (rede covalente). - Em estrutura desordenada de curto alcance (sólidos amorfos).