Quais são os 4 principais tipos de ligação entre os átomos nos cristais sólidos? Que tipo de interação mantém os átomos juntos em cada caso? Discute sucintamente a distribuição espacial de elétrons da valência nesses 4 casos.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para identificar os 4 principais tipos de ligação entre átomos em cristais sólidos, o tipo de interação que mantém esses átomos juntos em cada caso e discutir de forma resumida como os elétrons de valência estão distribuídos espacialmente em cada tipo de ligação. Para resolver isso, vamos precisar conhecer os diferentes tipos de ligações químicas e entender como elas funcionam nos sólidos.

Passo 2

Primeiro, o tipo de ligação iônica. Nesse caso, a interação que mantém os átomos juntos é a atração eletrostática entre íons positivos (cátions) e negativos (ânions). Por exemplo, no sal de cozinha (cloreto de sódio), os átomos de sódio perdem um elétron e os de cloro ganham um, formando íons que se atraem.

Passo 3

Segundo, a ligação covalente. Aqui, os átomos se unem compartilhando elétrons de suas camadas de valência. Essa partilha cria uma ligação forte que mantém os átomos juntos. Um exemplo é o diamante, onde cada átomo de carbono compartilha elétrons com outros quatro átomos de carbono, formando uma estrutura rígida.

Passo 4

Terceiro, a ligação metálica. Nessa ligação, os elétrons de valência se movem livremente entre os átomos metálicos, formando uma “nuvem” de elétrons que mantém os átomos unidos. Isso explica propriedades como a condutividade elétrica e a maleabilidade dos metais.

Passo 5

Quarto, as forças de Van der Waals. Diferente das ligações anteriores, essas são interações mais fracas que ocorrem entre moléculas ou partes de moléculas. Elas vêm da distribuição temporária de elétrons que cria dipolos instantâneos, resultando em atrações entre os átomos.

Passo 6

Agora, sobre a distribuição dos elétrons de valência:
  • Ligação Iônica: Os elétrons são transferidos de um átomo para outro, formando íons com cargas opostas que se atraem.
  • Ligação Covalente: Os elétrons são compartilhados entre os átomos, ocupando o espaço entre eles na formação de pares de elétrons compartilhados.
  • Ligação Metálica: Os elétrons de valência estão deslocalizados, ou seja, eles se movem livremente através da estrutura metálica, formando uma “nuvem” eletrônica.
  • Forças de Van der Waals: Os elétrons estão distribuídos de maneira flutuante e temporária, criando dipolos que causam atrações momentâneas entre os átomos ou moléculas próximas.

Resposta

Os 4 principais tipos de ligação entre átomos nos cristais sólidos são:
  1. Ligação Iônica: Mantida por atração eletrostática entre íons.
  2. Ligação Covalente: Mantida pelo compartilhamento de elétrons entre átomos.
  3. Ligação Metálica: Mantida pela deslocalização de elétrons em uma nuvem eletrônica.
  4. Forças de Van der Waals: Mantidas por interações de dipolos temporários entre átomos ou moléculas.
Cada tipo de ligação apresenta uma distribuição específica dos elétrons de valência, variando desde transferência completa, compartilhamento, deslocalização ou distribuição temporária, conforme descrito nos passos anteriores.

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