estrutura da matéria e a condução, transparência ...

Qual estrutura constitui a matéria que nos permite explicar muitos fenômenos como a condução elétrica, transparencia,estado físico e outros?

Resposta

Tem a ver com a estrutura eletrônica (dos elétrons) nos átomos do sólido.

Na interação covalente, os átomos são ligados por elétrons de valência compartilhados.

No sólido covalente, a estrutura cristalina são determinadas pelo arranjo geométrico dos átomos formados por átomos com ligações covalentes. A rigidez da estrutura eletrônica faz dos sólidos covalentes materiais duros e difíceis de se deformar, explicando também seu elevado ponto de fusão. Como não existem elétrons livres, os sólidos covalentes não são bons condutores de eletricidade e calor. Alguns sólidos covalentes são transparentes à temperatura ambiente, como o diamante; os fótons da região visível do espectro eletromagnético não conseguem excitar os estados eletrônicos de modo que não são absorvidos, deixando o sólido transparente.

Clique aqui se não encontrou o seu problema resolvido ou um assunto que queira ver.

A ligação molecular é aquela que pode deixar a molécula tão estável que individualiza a molécula quando próxima a outras. Os elétrons na ligação molecular encontram-se todos emparelhados de modo que os átomos das diferentes moléculas não podem formar ligações covalentes uns com outros. A força de ligação molecular é a atração de van der Waals, que é uma atração entre dipólos elétricos.

O sólido molecular é constituído por moléculas que interagem desta maneira. Muitos compostos orgânicos, gases inertes e gases comuns como de oxigênio, de nitrogênio e hidrogênio formam sólidos moleculares, quando no estado sólido. E como a ligação é fraca, a solidificação só ocorre a temperaturas muito baixas.

======================================

Já na interação iônica, os íons, ainda que não excitados, surgem quando átomos tem a tendência a doar (exemplo, o sódio, Na+) ou receber elétrons (exemplo, o cloro, Cl-). Assim, surgirá uma interação iônica entre eles.

No sólido iônico (exemplo, sal de cozinha), em seus átomos, não vai existir elétrons livres para transportar energia ou carga e um lado a outro do sólido, daí que são condutores pobres de calor e eletricidade. Para excitar seus elétrons, precisa-se de fótons na região do ultravioleta, fazendo assim com que os cristais iônicos sejam transparentes na região visível do espectro eletromagnético.

======================================

Na interação metálica, os átomos conterão elétrons fracamente ligados nas camadas mais externas.

No sólido metálico, tais elétrons movem-se no potencial formado pelos íons positivos e eles, os elétrons, são compartilhados por todos os átomos do sólido. Assim, o sólido metálico, vai existir elétrons livres para transportar energia ou carga e um lado a outro do sólido. O que fará do sólido excelente condutor de eletricidade e calor. Tais sólidos são opacos já que os fótons da região visível do espectro eletromagnético são facilmente absorvidos.


Pesquisar no blog: exercícios de mecânica quântica, de relatividade