Em uma atividade experimental, uma amostra de cloreto de sódio foi analisada por difração de raios X e por…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma atividade experimental, uma amostra de cloreto de sódio foi analisada por difração de raios X e por testes de propriedades físicas. O padrão de difração indicou uma repetição tridimensional cúbica, e cada íon foi identificado como vizinho mais próximo de seis íons de carga oposta. À temperatura ambiente, o sólido apresentou alto ponto de fusão, fratura ao ser pressionado e não conduziu corrente elétrica. Quando dissolvido em água ou aquecido até a fusão, passou a conduzir corrente elétrica. Com base nos dados experimentais, assinale a alternativa que identifica a estrutura cristalina do NaCl e relaciona corretamente essa estrutura às propriedades observadas.
- A) Estrutura tipo sal-gema, com rede cúbica de face centrada e coordenação 6:6; as atrações eletrostáticas entre íons mantêm o sólido unido, mas, no sólido, restringem o movimento das cargas. Por isso, o NaCl é duro e quebradiço, apresenta alto ponto de fusão e conduz corrente apenas quando fundido ou dissolvido.
- B) Estrutura metálica cúbica simples, com elétrons livres entre os átomos; essa organização explicaria a resistência do sólido e a condução elétrica tanto no material sólido quanto após a fusão.
- C) Estrutura hexagonal compacta, com cada íon cercado por seis íons de carga oposta; o empilhamento em camadas explicaria o alto ponto de fusão, a fratura e a condução apenas em solução ou no líquido.
- D) Estrutura molecular tetragonal, formada por unidades neutras de NaCl; as forças entre moléculas justificariam o baixo movimento no sólido, a fratura e a condução somente quando as unidades se separassem.
- E) Estrutura cúbica de coordenação 8, com íons alternados em uma rede mais aberta; a menor organização das cargas explicaria a fratura, enquanto a condução ocorreria somente após a fusão ou a dissolução.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Os dados do enunciado descrevem o cloreto de sódio: repetição tridimensional cúbica e cada íon com seis vizinhos de carga oposta (número de coordenação 6:6). Essa é a estrutura do tipo sal-gema, em que os íons Na+ e Cl- formam duas redes cúbicas de face centrada interpenetradas.
- Relacionando a estrutura às propriedades, as atrações eletrostáticas fortes entre íons de cargas opostas, distribuídas em toda a rede, explicam o alto ponto de fusão, pois é preciso fornecer muita energia para romper essas atrações.
- No sólido, os íons ocupam posições fixas na rede e não se movem livremente, por isso não há condução de corrente elétrica. Ao pressionar, os planos de íons de mesma carga podem se alinhar e se repelir, o que causa a fratura.
- Quando fundido ou dissolvido em água, os íons ficam livres para se mover e transportar carga, tornando o material condutor. Assim, a alternativa A é a única que reúne corretamente estrutura, ligação e propriedades.
- Por que as outras estão erradas: B descreve metal, que não é o caso de um composto iônico; C atribui estrutura hexagonal compacta, que não é a do NaCl; D considera moléculas neutras, mas o NaCl é formado por íons em rede, não por moléculas discretas; E atribui coordenação 8, que corresponde a outras estruturas como o CsCl, e não ao NaCl.
💡 Dica: Descreva a estrutura e relacione com as propriedades.
Alternativa por alternativa
A repetição cúbica e a vizinhança de seis íons de carga oposta caracterizam a estrutura tipo sal-gema, também descrita como uma rede cúbica de face centrada com coordenação 6:6. Trata-se de um sólido iônico: as fortes atrações eletrostáticas elevam o ponto de fusão. Quando um plano do cristal se desloca, íons de mesma carga podem ficar próximos, favorecendo a fratura. No sólido, os íons permanecem presos na rede e não transportam carga; no estado líquido ou em solução aquosa, podem se movimentar, permitindo a condução elétrica.
O aluno associa o sólido a uma estrutura metálica, imaginando elétrons livres entre os átomos, o que confunde ligação iônica com ligação metálica.
O aluno reconhece que cada íon tem seis vizinhos, mas associa essa informação a uma estrutura hexagonal compacta, que tem número de coordenação 12, sem verificar a geometria cúbica indicada.
Por que engana: Confundir tipos de estruturas cristalinas, escolhendo uma estrutura incorreta para o NaCl.
O aluno supõe que o NaCl é formado por moléculas neutras discretas, como em compostos covalentes, e não percebe que a rede cristalina é formada por íons Na+ e Cl- ligados eletrostaticamente.
O aluno confunde a estrutura do NaCl com a do CsCl, que tem coordenação 8, e ignora o dado de que cada íon tem seis vizinhos de carga oposta.
Raio-X da questão
estrutura cristalina do NaCl
avaliacao
estrutura cristalina · propriedades dos cristais
Revisar as propriedades dos cristais iônicos.
Confundir tipos de estruturas cristalinas, escolhendo uma estrutura incorreta para o NaCl.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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