Responda as questões de 17 a 23
As ligações primárias são fundamentais para determinar as propriedades de diversos materiais. Existem três tipos principais: ligação iônica, ligação covalente e ligação metálica.
Questão 20
Propriedades Relacionadas às Ligações: Associe cada propriedade a um tipo de ligação:
a) Alta condutividade elétrica no estado sólido.
b) Alta dureza e elevado ponto de fusão, mas quebradiço.
a) Baixa condutividade elétrica e ponto de fusão moderado.
Questão 20
a) Alta condutividade elétrica no estado sólido.
b) Alta dureza e elevado ponto de fusão, mas quebradiço.
a) Baixa condutividade elétrica e ponto de fusão moderado.
Passo 1
O enunciado pede para associar três propriedades macroscópicas de materiais a um tipo de ligação química (há três tipos principais disponíveis para associação). As propriedades dadas são (vou numerar como
,
e
— notei que o enunciado repetiu o rótulo
no terceiro item, então vou tratá‑lo como
):
a) Alta condutividade elétrica no estado sólido.
b) Alta dureza e elevado ponto de fusão, mas quebradiço.
c) Baixa condutividade elétrica e ponto de fusão moderado.
b) Alta dureza e elevado ponto de fusão, mas quebradiço.
c) Baixa condutividade elétrica e ponto de fusão moderado.
As opções de tipos de ligação que devemos usar para associar são: ligação iônica, ligação covalente e ligação metálica.
Passo 2
Entendendo a ligação iônica (explicação didática):
- Como se forma: um átomo (geralmente um metal) doa elétrons para outro átomo (geralmente um ametal). O doador vira um cátion (+) e o receptor vira um ânion (−). A ligação é a força eletrostática entre cargas opostas.
- Estrutura típica: os íons se organizam em uma rede cristalina repetitiva (rede iônica).
- Propriedades típicas e porquê:
- Elevado ponto de fusão e alta dureza: as forças eletrostáticas entre íons são muito fortes, então é preciso muita energia para separar a rede.
- Quebradiço: se você desloca camadas da rede, íons de mesmo sinal podem passar a ficar próximos e se repelirem, causando fraturas; por isso materiais iônicos são duros, mas se quebram em vez de deformarem.
- Condutividade elétrica: em estado sólido os íons estão presos na rede e não se movem livremente, então não conduzem eletricidade. Quando fundidos (líquidos) ou dissolvidos em água, os íons ficam móveis e então o material conduz.
- Exemplos: cloreto de sódio (
), óxidos iônicos.
Passo 3
Entendendo a ligação covalente (explicação didática):
- Como se forma: dois átomos compartilham pares de elétrons para atingir configurações eletrônicas mais estáveis.
- Dois casos importantes que precisamos distinguir (porque afetam propriedades):
- Covalente molecular (ou simples): formam‑se moléculas discretas (ex.:
, , muitas moléculas orgânicas). Essas moléculas ficam unidas por forças intermoleculares (dispersion, dipolo‑dipolo, ligações de hidrogênio) que costumam ser fracas a moderadas. Resultado: baixos a moderados pontos de fusão/ebulição e baixa condutividade elétrica (elétrons localizados nas ligações). - Covalente em rede (ou reticular): átomos ligados por longas redes covalentes (ex.: diamante, grafite). Podem ter ponto de fusão muito alto e serem extremamente duros (diamante), mas comportamento elétrico pode variar (grafite conduz por elétrons deslocalizados, diamante não conduz).
- Covalente molecular (ou simples): formam‑se moléculas discretas (ex.:
- Para a associação pedida, quando o item fala em “baixa condutividade e ponto de fusão moderado” estamos a pensar no caso mais comum de ligações covalentes moleculares (ou seja, moléculas discretas).
Passo 4
Entendendo a ligação metálica (explicação didática):
- Modelo: “mar de elétrons” — os átomos metálicos cedem alguns elétrons que ficam deslocalizados e livres para se mover através do cristal metálico; os núcleos positivos imersos nesse mar mantêm a coesão.
- Consequências para propriedades:
- Alta condutividade elétrica no estado sólido: os elétrons deslocalizados podem transportar carga elétrica mesmo com o sólido intacto.
- Maleabilidade e ductilidade: as camadas de átomos podem deslizar umas sobre as outras sem criar repulsões fortes entre cargas iguais, porque os elétrons deslocalizados amortecem esse movimento — por isso metais deformam em vez de quebrar.
- Brilho metálico e boa condução térmica também resultam desse mar eletrônico.
- Exemplos: cobre (
), ferro ( ), alumínio ( ).
Passo 5
Agora faço a associação de cada propriedade ao tipo de ligação, com a justificativa curta e direta (o que cai na prova):
- Item
(Alta condutividade elétrica no estado sólido): corresponde à ligação metálica. Justificativa: elétrons deslocalizados (mar de elétrons) permitem corrente elétrica no sólido. - Item
(Alta dureza e elevado ponto de fusão, mas quebradiço): corresponde à ligação iônica. Justificativa: forte atração eletrostática na rede aumenta dureza e ponto de fusão; deslocamento de planos causa repulsão entre íons de mesmo sinal → material se quebra. - Item
(Baixa condutividade elétrica e ponto de fusão moderado): corresponde à ligação covalente (no caso de redes formadas por moléculas discretas). Justificativa: elétrons estão localizados nas ligações e forças intermoleculares são relativamente fracas → pouca condutividade e ponto de fusão moderado/baixo.
Passo 6
Dicas rápidas para a prova (como reconhecer no enunciado):
- Se o enunciado menciona “conduz eletricidade no estado sólido” pense imediatamente em metálico.
- Se aparecer “quebradiço” junto com “alto ponto de fusão”, a resposta mais provável é iônico.
- Se falar em “baixa condutividade” e “pontos de fusão baixos ou moderados”, provavelmente é covalente molecular.
Respira fundo — essas palavras‑chave salvam tempo na prova.
Resposta
a) Ligação metálica
b) Ligação iônica
c) Ligação covalente
b) Ligação iônica
c) Ligação covalente