domingo, 10 de abril de 2011

Estruturas cristalinas

- Rede Cristalina
As substâncias sólidas tendem a se cristalizar em formas geométricas bem definidas (com excessão de alguns sólidos, como o vidro, que é amorfo). Isso significa que os átomos e íons que formam a substância estão agrupados de forma que apresentam formas geométricas simétricas, formando cristais. Podemos observar isto nos sais e nos metais.
Cristais de Bismuto
- Metais
A estrutura cristalina dos metais são formadas por um conjunto de células unitárias. A célula unitária é a menor unidade estrutural que, repetida muitas vezes em três dimensões, gera o cristal. Existem muitos tipos de unidades celulares, porém, consideraremos apenas três: 
1 – Célula cúbica simples: cubo que consiste em 8 átomos;
2 – Célula cúbica de corpo-centrado: cubo com 1 átomo no centro;
3 – Célula cúbica de face-centrada: um cubo com 1 átomo em cada vértice e 1 átomo em cada face.
Observe abaixo as figuras que representam essas unidades cristalinas:
- Sais: cristais iônicos
Diferentemente dos metais, a estrutura cristalina dos sais é forma por íons (como vimos na nossa aula, estes são espécies química dotadas de carga positiva ou negativa).
Cloreto de Lítio – estrutura iônica
Assim como os metais, podemos encontrar cristais iônicos em forma de células unitárias. A seguir, discutiremos um pouco a cerca da formação do cloreto de sódio.
Discutimos um pouco a cerca da reação de formação do cloreto de sódio, o qual também é formado por uma rede cristalina de íons, como mostra a animação abaixo:
Também discutimos que a reação de formação deste sal é bastante violenta, devido a alta reatividade do metal sódio. Como foi dito em sala, esta reação pode ser explicada em etapas (Ciclo de Haber-Born):
1º – ocorre a formação de um átomo gasoso a partir do sódio metálico;
2º – Dissociação da molécula de Cl2 em dois átomos gasosos;
3º – Ionização do sódio;
4º – Átomos de cloro recebem um elétron (proveniente dos átomos de sódio);
5º – Formação da rede cristalina.
Esta reação é muito energética, portanto, cada etapa do ciclo de Haber-Born envolve trocas de energia, como mostrado no esquema abaixo (clique na figura para melhor visualização):

Para encerramos, abaixo segue um vídeo mostrando a reação violenta entre o sódio metálico e o gás cloro para formação do sal:

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