Os materiais sólidos são agrupados em três classificações básicas: metais, cerâmicas e polímeros. Cite algumas características de cada um destes materiais.

Passo 1

O enunciado pede para listar algumas características de cada uma das três classes de materiais sólidos: metais, cerâmicas e polímeros. O conteúdo envolve entender ligações químicas, estrutura cristalina ou molecular e como isso reflete em propriedades mecânicas, térmicas e elétricas.

Passo 2

Metais
  • Estrutura cristalina compacta (geralmente cúbica de face centrada, cúbica de corpo centrado ou hexagonal) e ligações metálicas, em que elétrons são deslocalizados sobre toda a estrutura.
  • Boa condutividade elétrica e térmica devido aos elétrons livres.
  • Alta ductilidade e maleabilidade, permitindo deformação plástica sem fratura brusca.
  • Tipicamente elevada densidade e temperaturas de fusão elevadas.
  • Boa tenacidade, ou seja, capacidade de absorver energia antes de fraturar.

Passo 3

Cerâmicas
  • Ligações iônicas e/ou covalentes fortes, formando estruturas cristalinas ou parcialmente vítreas.
  • Elevada dureza e rigidez, o que lhes confere alta resistência a desgaste e compressão.
  • Baixa tenacidade e caráter geralmente frágil, com tendência a fraturar sem grande deformação plástica.
  • Elevada estabilidade térmica e resistência a altas temperaturas e à corrosão química.
  • Baixa condutividade elétrica (são isolantes) e em geral baixa condutividade térmica comparada aos metais.

Passo 4

Polímeros
  • Cadeias longas de moléculas orgânicas unidas por ligações covalentes, podendo ser termoplásticos (reprocessáveis) ou termofixos (reticulados).
  • Baixa densidade em comparação a metais e cerâmicas.
  • Em geral, baixa resistência mecânica e baixa rigidez, mas boa tenacidade e capacidade de deformação (ductilidade).
  • Isolantes elétricos e térmicos, pois orbitais eletrônicos estão fortemente ligados.
  • Pontos de fusão ou temperaturas de amolecimento relativamente baixos, facilitando processos de moldagem e extrusão.

Resposta

  • Metais: estrutura cristalina compacta, ligações metálicas, alta condutividade (térmica e elétrica), boa ductilidade e tenacidade, alta densidade e temperatura de fusão.
  • Cerâmicas: ligações iônicas/covalentes fortes, alta dureza e rigidez, frágil (baixa tenacidade), estabilidade térmica e química, isolantes elétricos.
  • Polímeros: cadeias covalentes longas, baixa densidade, isolantes térmicos e elétricos, boa tenacidade e ductilidade, baixos pontos de fusão/amolecimento.

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