solidos propriedades
TRANSCRIPT
Sólidos: Propriedades Tipo Exemplos Unidades
estruturais Forças coesivas Propriedades
Iônico NaCl, K2SO4,
MgO
Íons positivos e negativos
Iônica, atração entre cátions e anions.
Duro, quebradiço, alto ponto de fusão, baixa condutividade elétrica
Metálico Ferro, prata, cobre
Átomos metálicos
Atração eletrostática entre metais e elétrons
Maleável, grande brilho, bons condutores
Covalente H2, O2, I2, H2O, CO2
Moléculas unidas por ligações covalentes
Forças de dispersão, forças dipolo-dipolo e ligação de hidrogênio
Macios, maus condutores
Redes Grafite, diamante, quartzo
Átomos mantidos em uma rede infinita, mono-,bi-, ou tridimensional
Covalentes, direcionadas
Maus condutores
amorfo Vidro, polietileno, nylon
Redes covalentes sem regularidade de longo alcance
Covalentes Não cristalinos, baixa condutividade elétrica
Pontes de hidrogênio
Íons:
# Redes Cristalinas
A regularidade externa dos cristais sugere uma simetria interna. Qualquer rede cristalina é construída de células unitárias. A menor unidade de repetição é a célula primitiva, a qual tem todas as características de simetria da forma em que os átomos estão arrumados.
Metais
#Empacotamento denso: - Numa primeira camada, as esferas estão colocadas o mais próximo possível para o
empacotamento mais eficiente das esferas. - Na segunda camada, cada esfera será colocada acima do buraco entre as esferas da
primeira camada - 1a possibilidade da 3a camada: situando-se acima dos buracos da terceira camada, ou
seja diretamente acima dos átomos da primeira camada, gerando a estrura de hexagonal de empacotamento denso (hed), levando a uma sequência ABABAB...
- 2a possibilidade da 3a camada: situando-se acima dos buracos da primeira camada que estão acima dos buracos da primeira camada não utilizadas, gerando o cúbico de empacotamento denso (ced), levando a uma sequa6encia ABCABC...
Nestas estruturas, cada átomo está em contato com 12 outros átomos, os vizinhos mais próximos.
Estrutura ced
Estrutura hed Estrutura ccc(cúbico de corpo centrado)
#Forma das células unitárias dos sete sistemas cristalinos:
Tipo de Ponto de Rede Célula unitária
Vértice 1/8 Aresta ¼ face ½
Centro do corpo 1 Exemplos: 1- Alumínio tem densidade de 2,699g/cm3. Os átomos estão empacotados em uma célula
unitária de cúbico de face centrada. Calcule o raio atômico do alumínio. a) massa de uma célula unitária de corpo cúbico de face centrada:
áriacélulaunitg
xunitáriacélula
átomosatomosx
molmol
gunitáriacéluladamassa 22
23 10792,14
10022,6198,26 −=
=
b) Volume da célula unitária:
áriacélulaunitcmx
gcm
áriacélulaunitgx
ialulaunitárVolumedacé323
322
10640,6699,2
110792,1 −−
=
=
b) Volume do cubo =(comprimento da aresta)3
Comprimento da aresta cmxcmx 83 323 10049,410640,6 −− == Diagonal da face da célula = 4x(raio do átomo de Al) Distância da Diagonal= aresta.2
pm
cmxcmx
AlátomodoRaio
2,143
10432,14
10049,4.2 88
=
== −−
2) Ferro tem densidade 7,8740g/cm3. O raio atômico é de 126pm. Verifique se a estrutura é realmente cúbica de corpo centrado.
Massa molar número de Avogrado número de átomo célula unitária
Massa da densidade do Al célula unitária
a)comprimento da aresta do cubo (diagonal do cubo)2=( aresta)2 + (diagonal da face)2 diagonal da face = aresta.2 (diagonal do cubo)2=( aresta)2 +( aresta.2 )2 (diagonal do cubo)2=3(aresta)2
arestaDiagonal .3= aresta=4xraio atômico/ √3
cmxppmppmx
aresta 81091,22913
1264 −===
c) Calculo do volume da célula unitária: Volume da célula=(2,91x10-8)3=2,46x10-23cm3 d) calculo da massa da célula unitária massa da célula=(2,46x10-23cm3)x(7,8740g/cm3)= 1,94x10-22g
e) cálculo da massa de um átomo de ferro: Massa de um átomo de Fe=(55,85g/mol)x(1mol/6,023x1023átomos)=9,274x10-23g/átomo
áriacélulaunitátomosátomogx
áriacélulaunitgx/09,2
/10274,9/1094,1
23
22
=−
−
(a)NaCl; (b)Célula unitária de NaCl(4Na+ e 4Cl–); (c) íon sódio em um buraco octaédrico; (d) íon cloreto em um buraco octaédrico 3) O raio do íon Na+ é 116pm e do Cl– é 167pm. Calcule a densidade do sal em gramas por centímetro cúbico.
a) calculo do volume da célula unitária de NaCl aresta=2x(raio Cl–) + 2x(raio Na+) aresta=2(167ppm) + 2(116ppm) =566ppm Volume=(aresta)3 =1,81x108pm3=1,81x10-22cm3 b)Cálculo da massa da célula A célula unitária contêm 4 Na+ e 4 Cl–.
unitáriafórmulagxunitáriafórmulax
molNaClx
molNaClg
/10704,91002,6
11
44,58 2323
−=
Como temos 4 células unitárias por fórmula unitária
ClunitáriaNacélulagxunitáriacélula
ClunitáriaNafórmulax
unitáriafórmulag
x /10882,31
410704,9 2223 −− =
b) Cálculo da densidade:
3322
22
/14,21081,1
110882,3cmg
cmxáriacélulaunit
xáriacélulaunit
gxDensidade =
= −
−
A densidade experimental é de 2,164g/cm3.