Pesquise a composição e classifique o tipo de ligação como iônica, covalente ou metálica dos seguintes compostos comuns do cotidiano:
Açúcar

Passo 1

O que o enunciado pede: pesquisar a composição do “açúcar” e classificar o tipo de ligação como iônica, covalente ou metálica. Informação inicial: a expressão “açúcar” no cotidiano normalmente refere-se ao açúcar de mesa, que é a sacarose (sucrose). Portanto vamos trabalhar com a sacarose como o composto a analisar.
Dados que vamos usar (identificados do nome comum):
  • O “açúcar” de mesa = sacarose.
  • Iremos determinar a fórmula molecular, a composição elementar em massa e classificar os tipos de ligações presentes.

Passo 2

Identificar o composto químico (o que é o “açúcar”):
  • O açúcar de mesa é a sacarose, cuja fórmula molecular é C_{12}H_{22}O_{11}.
  • Quimicamente, sacarose é um dissacarídeo formado por uma unidade de glicose ligada a uma de frutose por uma ligação glicosídica (uma ligação covalente tipo éter entre dois monossacarídeos).

Passo 3

Composição e massa molar (passo a passo para calcular — útil na prova):
  • Usar massas atômicas aproximadas: carbono C = 12,011, hidrogênio H = 1,008, oxigênio O = 15,999 (valores padrão da tabela periódica).
  • Calcular a massa molar de C_{12}H_{22}O_{11}:
\text{massa molar} = 12\times 12{,}011 + 22\times 1{,}008 + 11\times 15{,}999 = 342{,}297\\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}
(aproximando) \approx 342{,}30\\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}.
  • Frações em massa dos elementos (para saber a composição percentual):
\begin{aligned} \%C &= \frac{12\times 12{,}011}{342{,}297}\times 100\% \approx 42{,}11\%,\\[4pt] \%H &= \frac{22\times 1{,}008}{342{,}297}\times 100\% \approx 6{,}48\%,\\[4pt] \%O &= \frac{11\times 15{,}999}{342{,}297}\times 100\% \approx 51{,}41\%. \end{aligned}]

Passo 4

Quais ligações existem dentro da molécula (ligação intramolecular)?
  • Átomos presentes: somente não-metais ( C, H, O). Isso já é uma forte indicação de ligações covalentes (ligações iônicas costumam envolver metais + não-metais).
  • Tipos de ligações covalentes na sacarose:
    • ligações C\!-\!C e C\!-\!H (principalmente apolares/levemente polares),
    • ligações C\!-\!O e O\!-\!H (claramente polares).
  • Para justificar quantitativamente o caráter polar/ apolar usamos eletronegatividades (valores de Pauling aproximados):
    • \chi_C \approx 2{,}55, \chi_H \approx 2{,}20, \chi_O \approx 3{,}44.
  • Diferenças de eletronegatividade:
\begin{aligned} \Delta\chi_{C-H} &= 2{,}55-2{,}20 = 0{,}35 \quad(\text{ligação pouco polar / quase apolar}),\\[4pt] \Delta\chi_{C-O} &= 3{,}44-2{,}55 = 0{,}89 \quad(\text{polar covalente}),\\[4pt] \Delta\chi_{O-H} &= 3{,}44-2{,}20 = 1{,}24 \quad(\text{polar covalente, bastante polar}). \end{aligned}çã
  • Regra prática: diferenças de eletronegatividade grandes (tipicamente \gtrsim 2{,}0) e presença de metal indicam ligações iônicas; aqui \Delta\chi é muito menor que isso e não há metal, então as ligações intramoleculares são covalentes (algumas mais polares, outras menos).]

Passo 5

Interações entre moléculas (ligações intermoleculares) — por que o açúcar é sólido e solúvel em água:
  • As moléculas neutras de sacarose no estado sólido são mantidas juntas por interações intermoleculares, principalmente:
    • ligações de hidrogénio ( O\!-\!H\cdots O) entre grupos hidroxila de moléculas vizinhas,
    • forças de van der Waals (dipolo induzido, dipolo-dipolo fracas).
  • Essas ligações de hidrogénio são responsáveis pela alta solubilidade em água (as mesmas –OH formam H‑ligação com moléculas de água) e pela estrutura cristalina do açúcar.
  • Importante: ligações intermoleculares não são “ligações iônicas” nem “ligações metálicas” — são forças intermoleculares entre moléculas covalentes.

Passo 6

Conclusão para classificação (como responder diretamente na prova):
  • Ligação intramolecular principal: covalente (com caráter polar em ligações C\!-\!O e O\!-\!H). Não há ligações iônicas nem metálicas dentro da molécula.
  • Natureza do sólido: cristal molecular (moléculas neutras de sacarose ligadas entre si por ligações de hidrogénio e forças de van der Waals), não um retículo iônico nem metálico.

Resposta

Composição: sacarose, fórmula molecular C_{12}H_{22}O_{11}; massa molar \approx 342{,}30\\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}; composição em massa \approx 42{,}11\%\\ C,\\\ 6{,}48\%\\ H,\\\ 51{,}41\%\\ O.
Tipo de ligação: intramolecularmente é covalente (ligações C\!-\!C, C\!-\!H, C\!-\!O, O\!-\!H; C\!-\!O e O\!-\!H são polar covalentes). O sólido é formado por moléculas neutras ligadas por ligações de hidrogénio intermoleculares e forças de van der Waals — não é iônico nem metálico.

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