Sólidos iônicos

RKA21MC - Olá, meu amigo(a), tudo bem com você? Seja muito bem-vindo(a) a mais um vídeo da Khan Academy Brasil. Neste vídeo, vamos conversar sobre os sólidos iônicos, que como você pode imaginar, são sólidos formados por íons. Sabendo disso, vamos pensar um pouco sobre esses íons. Por exemplo, podemos olhar aqui no grupo 1 da tabela periódica, especialmente para coisas como o lítio, o sódio ou o potássio. Não se esqueça que em muitos outros vídeos eu falei que talvez esses elementos não queiram tanto assim manter o seu elétron mais externo porque eles têm apenas um elétron em sua camada mais externa, e seria muito mais fácil para eles perderem esse elétron para obter uma configuração de gás nobre e ter uma camada externa completa, então esses personagens gostam de perder um elétron. Já os elementos do grupo 2 gostariam de perder dois elétrons. Agora, se você for para o outro lado da tabela periódica, se você olhar para os halogênios bem aqui, eles estão a um elétron de distância de ter a configuração eletrônica de um gás nobre, e assim ter uma camada externa completa. Então, eles realmente gostariam de pegar elétrons. Se você olhar para elementos como o oxigênio e o enxofre, eles realmente gostariam de pegar dois elétrons se puderem, então o que você acha que aconteceria se você tivesse alguns metais da extremidade esquerda aqui se misturando com alguns não metais da extremidade direita? Bem, como você pode imaginar, haveria uma reação, então, por exemplo, se a gente tivesse um sódio sendo misturado aqui com o cloro, cada sódio pode perder um elétron para o cloro, e nesse caso teremos cátions de sódio, que são íons carregados positivamente. Aí, ao pegar esse elétron, cada cloro vai ser tornar um ânion cloreto. Agora, se você tiver um monte de íons positivos em torno de um monte de íons negativos, o que você acha que vai acontecer? Eles vão ser atraídos uns pelos outros. Ao serem atraídos uns pelos outros, eles vão formar uma estrutura de rede como essa aqui. Eu gosto de usar o cloreto de sódio como exemplo porque esse é provavelmente o único que mais veremos em nossa vida cotidiana, que nesse caso é o sal de cozinha. Se você lamber isso, o gosto é salgado, mas existem diversos outros sólidos de sais iônicos. Muitos deles realmente são categorizados como sal. Você poderia ter, por exemplo, um cloreto de potássio ou um fluoreto de sódio. Além disso, poderíamos ter um óxido de magnésio, mas o que estaria acontecendo nesse caso? Bem, nessa situação, cada magnésio pode perder dois elétrons, então cada magnésio se tornaria um íon positivo com uma carga igual a dois, e cada um dos oxigênios ganharia dois elétrons. Sendo assim, eles se tornariam ânions com uma carga negativa igual a dois. Novamente, esses personagens serão atraídos uns pelos outros, e com isso eles vão formar um sólido iônico em uma estrutura regular de rede como essa aqui. Beleza, agora que já vimos sobre isso, vamos pensar um pouco mais sobre as propriedades desses sólidos iônicos. A primeira coisa que vamos pensar aqui é sobre o ponto de fusão. Para esses sólidos, a atração eletrostática entre esses íons é forte. Devido a isso, eles tendem a ter pontos de fusão elevados, mas que tal se agora a gente comparasse os pontos de fusão entre os sólidos iônicos? Por exemplo, vamos comparar o ponto de fusão do cloreto de sódio com o ponto de fusão do óxido de magnésio e ver qual tem o ponto de fusão mais alto. Que tal você pausar esse vídeo agora e pensar um pouquinho sobre isso? Como você pode imaginar, a atração eletrostática vai depender de duas coisas: a magnitude da carga e o raio dos átomos que estão formando essa estrutura de rede. Bem, a magnitude da carga aqui é clara. Aqui você tem uma carga positiva igual a 2 sendo atraída por uma carga negativa igual a menos 2. Sendo assim, isso tem uma forte atração eletrostática. Devido a isso, veremos um ponto de fusão mais alto aqui. Qual é o ponto de fusão do óxido de magnésio? É 2.825 graus Celsius, enquanto o ponto de fusão do sal de cozinha, ou cloreto de sódio, é 801 graus Celsius. Você também pode tentar comparar o cloreto de sódio com algo como o fluoreto de sódio. Qual você acha que vai ter um ponto de fusão mais alto, o cloreto de sódio ou fluoreto de sódio? Bem, o flúor é menor do que o cloro e cada um deles vai ganhar um elétron, então o ânion fluoreto ainda vai ser um pouco menor do que o ânion cloreto. Quando você tem íons constituintes menores, a atração eletrostática é realmente mais forte. Lembre-se, vimos na lei de Coulomb que quanto mais próximas as duas cargas estão, mais forte será a força atrativa ou repulsiva. Em nosso caso temos cargas opostas, então a força é atrativa. Sendo assim, o fluoreto de sódio vai ter um ponto de fusão um pouquinho maior do que o cloreto de sódio. O ponto de fusão do fluoreto de sódio é igual a 996 graus Celsius. Como nós estamos comparando esses três, o ponto de fusão mais alto é do óxido de magnésio, seguido pelo fluoreto de sódio e por último o cloreto de sódio. Enfim, vamos para a próxima pergunta agora. Você já tentou quebrar algum tipo de sólido? O que aconteceria se a gente tentasse quebrar esses sólidos aqui? Já vimos em outros vídeos que os metais são muito maleáveis, mas além disso, o que mais aconteceria? Para entender isso, eu vou fazer uma representação bidimensional aqui. Vamos desenhar o cloro, ou devo dizer, os ânions cloreto. Isso aqui é apenas uma versão bidimensional dessa rede, ok? Além disso, eu não estou desenhando em escala. Ah, eu também vou desenhar os sódios,os cátions de sódio. Como você pode ver, as cargas positivas são atraídas pelas cargas negativas, é por isso que eles estão próximos uns dos outros. Agora, se você reparar, os negativos não estão próximos uns dos outros. Por quê? Porque eles se repelem. Da mesma forma, o positivos não estão próximas umas das outras, mas agora cabe uma pergunta legal. O que aconteceria se eu tentasse pressionar aqui desse lado e ao mesmo tempo pressionasse aqui do outro lado? Mesmo sendo difícil, o que acontecia se eu pressionar se de forma suficiente para que esse lado é que começasse a se mexer? Bem, se esse lado começar a se mover, isso vai se dobrar ou vai acontecer algo diferente? Uma coisa interessante sobre isso aqui é que ao mover esse lado eu vou acabar quebrando a rede. Diferentemente dos metais, que são maleáveis, as estruturas das redes não são maleáveis, são bem duras, na verdade, porque as cargas negativas atraem as positivas, mas ao chegar em um certo ponto, a rede acaba se quebrando. Então, embora seja difícil fazer isso, é possível quebrar a rede. Agora, uma última questão que vamos abordar aqui nesse vídeo é sobre a propriedade de condução de eletricidade dos sólidos iônicos. Sabendo disso pause desse vídeo e pense se os sólidos iônicos são bons condutores de eletricidade ou não. Bem, para conduzir a eletricidade as cargas ou elétrons têm que ser capazes de se mover, e quando temos uma forma sólida assim, mesmo que você tenha esses íons eles não vão se mover. Então os sólidos iônicos em sua forma sólida não são bons condutores de eletricidade, porém eles podem ser bons na condução de eletricidade se eles foram dissolvidos em uma solução. Por exemplo, se você dissolver esse sal aqui na água, os íons poderão se mover, assim eles serão bons condutores de eletricidade. Da mesma forma, se você aquecer esse cloreto de sódio a uma temperatura acima de 801 graus Celsius, e aí transformá-lo em um líquido, mais uma vez os íons poderão se mover e realmente conduzir a eletricidade. Enfim, eu acho que com tudo isso que eu conversei aqui, você sabe um pouquinho mais sobre os sólidos iônicos agora. Eu espero que você tenha compreendido tudo direitinho o que conversamos, e mais vez eu quero deixar para você um grande abraço e até a próxima!