7- Sobre a formação de solução sólida, responda:
a) Como podem ser classificadas
b) Cite as regras para formação de solução sólida
a) Como podem ser classificadas
b) Cite as regras para formação de solução sólida
Passo 1
O enunciado pede que a gente fale sobre formação de solução sólida, dividindo em dois pontos:
- Como podem ser classificadas as soluções sólidas.
- Quais são as regras para que uma solução sólida se forme (as famosas regras de Hume–Rothery).
Para resolver, vamos primeiro entender os tipos de soluções sólidas e depois listar e explicar cada regra que controla sua formação.
Passo 2
Classificação das soluções sólidas
- Quanto ao modo de incorporação do soluto no solvente
- Solução sólida substitucional: os átomos de soluto substituem átomos do retículo do solvente.
- Solução sólida intersticial: os átomos de soluto ocupam os espaços (interstícios) entre os átomos do solvente.
- Quanto à extensão da solubilidade
- Solução sólida ilimitada (completa): o soluto é totalmente miscível no solvente em toda a faixa de composição.
- Solução sólida limitada (parcial): existe um limite máximo de soluto que pode ser dissolvido; além disso, surgem fases secundárias.
Passo 3
Regras para formação de solução sólida (Hume–Rothery)
- Diferença de raio atômico
A diferença percentual entre os raios do soluto () e do solvente ( ) deve ser pequena: - Estrutura cristalina
Soluto e solvente precisam ter a mesma estrutura cristalina (por ex., cúbica de face centrada, CC ou cúbica de corpo centrado, CCC). - Valência
Metais com valências iguais ou próximas têm maior tendência a formar solução sólida substitucional. - Eletronegatividade
A diferença de eletronegatividade deve ser pequena, evitando formação de ligações iônicas ou covalentes fortes que levem à fase composta. - Tendência a formação de compostos
Se soluto e solvente formam compostos intermetálicos estáveis, a solubilidade sólida será reduzida ou nula.
Resposta
a) Podem ser classificadas
- Substitucionais ou intersticiais (pela forma de incorporação do soluto)
- Ilimitadas (completa) ou limitadas (parcial) quanto à extensão da solubilidade
b) Regras de Hume–Rothery para formação de solução sólida
- Diferença de raio atômico
- Mesma estrutura cristalina
- Valências iguais ou próximas
- Diferença de eletronegatividade pequena
- Baixa tendência à formação de compostos intermetálicos