Sólidos iônicos. Química Geral. Prof. Edson Nossol

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João Henrique de Sá Amorim
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1 Sólidos iônicos Química Geral Prof. Edson Nossol Uberlândia, 07/10/2016

2 Sólido cristalino: possui ordem a longa distância: átomos, moléculas ou íons ocupam posições específicas Sólido não-cristalino: não apresentam um arranjo bem definido e não possuem ordem a longa distância SiO 2 Quartzo sólido cristalino SiO 2 Vidro sólido não cristalino

3 Célula unitária: unidade estrutural básica que se repete em um sólido cristalino

4 Célula unitária: unidade estrutural básica que se repete em um sólido cristalino

5 Célula unitária: unidade estrutural básica que se repete em um sólido cristalino pontos do retículo Célula unitária

6 Sistemas cristalinos: Cúbico Tetragonal Ortorrômbico Monoclínico Hexagonal Romboédrico Triclínico

7 Sistemas cristalinos:

8 Sistemas cristalinos: Fluorita Cúbico CaF 2 Calcopirita Tetragonal CuFeS 2 Aragonita Ortorrômbico CaCO 3 Calcita Trigonal CaCO 3 Esmeralda Hexagonal Esmeralda Hexagonal Be 3 Al 2 (SiO 3 ) 6 Azurita Monoclínico Cu 3 (CO 3 ) 2 (OH) 2 Rodonita Triclínico (Mn, Fe, Mg, Ca)SiO 3

9 Célula unitária cúbica

10 Célula unitária cúbica Cúbica simples Cúbica corpo centrado Cúbica face centrada

11 Número de coordenação: número de átomos ou íons que rodeiam um átomo ou íon em uma rede cristalina X Número de coordenação: 6 8 esferas 8 vértices Cúbica simples 52,4 % Átomos/cela unitária: 1/8 x 8 = 1

12 Número de coordenação: número de átomos ou íons que rodeiam um átomo ou íon em uma rede cristalina Número de coordenação: 8 8 esferas 8 vértices 1 esfera centro Cúbica corpo centrado 68% Átomos/cela unitária: 1/8 x = 2

13 Número de coordenação: número de átomos ou íons que rodeiam um átomo ou íon em uma rede cristalina Número de coordenação: 12 8 esferas 8 vértices 6 esferas 6 faces Cúbica face centrada 74,1 % Átomos/cela unitária: (1/8 x 8) + (1/2 x 6) = 4

14 Relação aresta x raio:

15 Relação aresta x raio: Exemplo: O ouro (Au) cristaliza em uma estrutura cúbica de face centrada e a sua densidade é 19,3 g cm -3. Calcule o raio atômico do ouro em picômetros. Exercício: O európio cristaliza em uma rede cúbica de corpo centrado. A densidade do Eu é 5,26 g cm -3. Calcule o raio atômico do európio em picômetros. M= 151,96 g mol -1

16 Estrutura e fórmula iônica Cl - Na + Um átomo no vértice 1/8 Um átomo na aresta 1/4 Um átomo na face 1/2 Um átomo no interior 1 Na + : 12 arestas: 12 x 1/4 = 3 1 interior : 1 total: 4 Cl - : 8 vértices: 8 x 1/8 = 1 6 faces : 6 x 1/2 = 3 total: 4 4 íons Na + / 4 íons Cl - razão 1:1 NaCl

Exercício: Uma célula unitária do mineral perovskita é mostrada Abaixo. O composto é constituído por cátions de cálcio e titânio e ânions óxido.

17 Exercício: Uma célula unitária do mineral perovskita é mostrada Abaixo. O composto é constituído por cátions de cálcio e titânio e ânions óxido. Com base na célula unitária, qual é a fórmula da Perovskita? Ti4+ Ca 2+ O 2- Um átomo no vértice 1/8 Um átomo na aresta 1/4 Um átomo na face 1/2 Um átomo no interior 1 O 2- : 12 arestas: 12 x 1/4 = 3 Ca + : 8 vértices: 8 x 1/8 = 1 CaTiO 3 Ti 4+ : 1 interior: 1

18 Estruturas típicas dos sólidos iônicos Exemplos: KBr, RbI, AgCl, MgO, SnAs KBr Sal gema ou NaCl

19 Estruturas típicas dos sólidos iônicos Exemplos: CuCl, CdS, HgS, InAs CuCl Blenda de zinco

20 Estruturas típicas dos sólidos iônicos Exemplos: UO 2, BaCl 2, HgF 2, PbO 2 HgF 2 Fluorita

21 Ligação covalente Química Geral Prof. Edson Nossol Uberlândia, 07/10/2016

22 G. N. Lewis (1916) compartilhamento de elétrons por dois átomos

23 N 2s 2 2p 3 Uso cooperativo dos elétrons de valência N * N * * [Ne] [Ne] N N Ligação covalente

24 Construção de estruturas de Lewis 1) Determinar n o elétrons somar elétrons valência 2) Escrever símbolos químicos (menos eletronegativo centro) 3) Distribuir pares de elétrons formando ligação simples até o octeto Carga negativa = elétron adicional Carga positiva = elétron a menos Átomo com menos 8e - adicionar ligações duplas e triplas

25 Moléculas heteronucleares ** * * ** HF H F Linus Pauling Energias de ligação (kj mol -1 ) H-H 435 F-F 160 H-F 569 Elétrons compartilhados de maneira não uniforme!

26 Eletronegatividade (c) Capacidade de um átomo tem de atrair densidade elétrônica de outro átomo

27 Campo magnético Orientação dipolos Armazenamento de energia Supercapacitor

28 Carga formal: distribuição de elétrons em uma molécula Diferença de carga elétrica entre o número de elétrons de valência em um átomo isolado e o número de elétrons atribuídos a esse átomo na estrutura de Lewis sem octeto

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