Sobre as propriedades dos sólidos iônicos, responda:
Por que esses compostos apresentam altos pontos de fusão e ebulição?
Por que esses compostos apresentam altos pontos de fusão e ebulição?
Passo 1
O enunciado pede para entender por que sólidos iônicos apresentam altos pontos de fusão e ebulição. O conteúdo aqui é a interação eletrostática entre íons em um retículo cristalino e como a energia reticular determina a temperatura necessária para romper essas ligações.
Passo 2
Em um sólido iônico cada cátion e ânion está imerso num arranjo tridimensional ordenado, formando o retículo iônico. As partículas carregadas interagem por forças de atração fortes, descritas pela Lei de Coulomb:
onde
e
são as cargas dos íons,
é a distância entre eles e
é uma constante. Quanto maior a carga ou menor a distância, mais intensa é a atração.
Passo 3
A energia reticular
é a energia liberada ao formar o retículo a partir de íons isolados em fase gasosa. Inversamente, para fundir ou vaporizar o sólido é preciso fornecer pelo menos energia equivalente a
, pois é necessário romper uma grande quantidade de interações iônicas em todo o cristal.
Passo 4
Fatores que aumentam
e, portanto, elevam os pontos de fusão e ebulição:
- Cargas mais altas nos íons (por exemplo, Ca
e O em vez de Na e Cl ). - Raios iônicos menores, que reduzem
e intensificam a atração.
Resposta
Sólidos iônicos têm altos pontos de fusão e ebulição porque exigem muita energia para vencer as fortes forças eletrostáticas do retículo, cuja energia reticular é muito elevada devido às grandes cargas dos íons e às pequenas distâncias entre eles.