1. Resumir as propriedades e as estruturas de sólidos moleculares, reticulares, metálicos e iônicos.

Passo 1

O enunciado pede um panorama dos quatro tipos principais de sólidos — moleculares, iônicos, metálicos e reticulares (covalentes em rede) — focando na estrutura (como os constituintes se arranjam e se ligam) e nas propriedades físicas resultantes (ponto de fusão, dureza, condutividade, solubilidade etc.). Para isso, vamos em cada caso identificar o tipo de ligação, a organização tridimensional e as principais características de aplicação.

Passo 2

Sólidos moleculares
  • Estrutura: arranjo de moléculas neutras mantidas juntas por forças intermoleculares (forças de van der Waals, dipolo–dipolo e ligações de hidrogênio).
  • Ligações internas nas moléculas: covalentes fortes; entre moléculas: fracas.
  • Propriedades:
    • Pontos de fusão e ebulição baixos (tipicamente < 300 °C).
    • Geralmente macios e bem isolantes (elétricos e térmicos).
    • Podem ser voláteis (ex.: \text{CO}_2 seco, \text{NH}_3 sólido).
    • Solúveis em solventes apolares (ex.: naftaleno em benzeno), pouco solúveis em água (exceto se formarem ligações de H).

Passo 3

Sólidos iônicos
  • Estrutura: rede cristalina tridimensional de ânions e cátions dispostos em empacotamento compacto (ex.: estrutura cúbica de \text{NaCl} com coordenação 6:6).
  • Ligações: forte atração eletrostática entre íons de carga oposta.
  • Propriedades:
    • Altos pontos de fusão e ebulição (muitas vezes > 800 °C).
    • Rígidos e frágeis (sofrimento de clivagem sob tensão).
    • No estado sólido isolantes; quando fundidos ou em solução aquosa conduzem eletricidade (íons livres).
    • Geralmente solúveis em água (hidratam facilmente).

Passo 4

Sólidos metálicos
  • Estrutura: arranjo compacto de átomos metálicos imersos num “mar” de elétrons deslocalizados. Exemplos de empacotamento: cúbico de face centrada (CFC) em Cu, Al; hexagonal compacta (HC) em Mg, Ti.
  • Ligações: metálicas, originadas da interação entre cátions metálicos e elétrons de valência livres.
  • Propriedades:
    • Bons condutores elétricos e térmicos (elétrons móveis).
    • Maleáveis e dúcteis (as camadas atômicas deslizam).
    • Pontos de fusão variáveis (do Pb com ~ 327 °C ao W com ~ 3422 °C).
    • Brilho metálico e opacidade.

Passo 5

Sólidos reticulares (covalentes em rede)
  • Estrutura: rede contínua tridimensional de átomos ligados covalentemente, estendendo-se por todo o cristal. Exemplos: diamante (carbono), quartzo ( \text{SiO}_2).
  • Ligações: covalentes fortes em todas as direções.
  • Propriedades:
    • Pontos de fusão e ebulição muito elevados (> 2000 °C em muitos casos).
    • Dureza extrema (diamante é o material mais duro).
    • Geralmente isolantes elétricos (exceto grafite, que tem elétrons π deslocalizados em planos).
    • Insolúveis em solventes comuns.

Resposta

Segue um quadro comparativo resumido:
Tipo de sólido
• Molecular
  • Rede de moléculas unidas por forças intermoleculares fracas
  • Baixos pontos de fusão/ebulição, macios, isolantes
• Iônico
  • Redes de ânions e cátions com fortes ligações eletrostáticas
  • Altos pontos de fusão, rígidos/frágeis, isolantes sólidos, condutores em solução ou fusão
• Metálico
  • Átomos metálicos em empacotamento compacto com elétrons deslocalizados
  • Boa condutividade elétrica/térmica, maleáveis, dúcteis, brilho metálico
• Reticular (covalente em rede)
  • Átomos ligados covalentemente em rede contínua
  • Pontos de fusão muito altos, extremante duros, isolantes (exceto grafite)

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