Representação de sólidos iônicos com modelos particulados

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 aqui o sobre a representação dos sólidos iônicos utilizando o modelo de partículas. Para isso, nós vamos pensar sobre como os íons irão se organizar quando eles formarem cristais sólidos, quando eles formarem uma estrutura de rede. Sendo assim, apenas em termos gerais, vamos dizer que temos vários desse cátion branco aqui, e que também temos vários desse ânion verde azulado, e vamos dizer que temos uma proporção de 1 para 1. Sendo assim, como isso vai ficar? Como é que ficaria o sólido se você pegasse uma fatia bidimensional disso? Para imaginar isso, podemos usar uma representação aqui que chamamos de modelo de partículas. Sendo assim, apenas imaginando uma fatia bidimensional do sólido, e estamos desenhando esses íons aqui como partículas, teremos algo assim, onde talvez os íons positivos estejam todos um lado e os íons negativos estejam todos do outro lado. Bem, isso aqui realmente faz sentido? Talvez a gente possa ter algo aleatório, onde temos um íon positivo aqui, aí temos alguns negativos aqui, aí temos um positivo aqui, um aqui e um aqui, e quem sabe alguns negativos por aqui também. Essa configuração seria razoável? Bem, como de fato eles formariam essas ligações iônicas? Quando pensamos sobre as forças de Coulomb, sabemos que as cargas semelhantes se repelem, e as cargas opostas se atraem umas pelas outras. Assim, meu amigo(a), quando esses sólidos iônicos se formam, é improvável que se formem dessa forma, ou mesmo dessa forma, porque eles vão formar algo que, de certa forma, tem que maximizar as forças atrativas e minimizar as forças repulsivas. Sabendo disso, então, qual seria o arranjo ideal para isso acontecer? Pause o vídeo e pense um pouco sobre isso. Bem, todas as cargas positivas vão tentar se aproximar o máximo possível das cargas negativas, e na medida do possível, ficar o mais distante possível de outras cargas positivas. A mesma coisa vai acontecer com as cargas negativas, elas vão tentar ficar o mais distante possível de outras cargas negativas, e o mais próximo possível de cargas positivas. Então, o arranjo mais provável que teremos é algo que vai se parecer com o tabuleiro de jogo de xadrez, ou de dama, se você preferir. Sendo assim, podemos ter um positivo aqui, um positivo aqui, um positivo aqui, um positivo aqui e um positivo aqui, esses são todos o mesmo íon, ok? Eu sei que eu não estou desenhando perfeitamente, mas eles precisam ter o mesmo tamanho. Quando você faz essas representações bidimensionais desses modelos de partículas, é importante acertar o tamanho, e inclusive já vamos conversar sobre isso daqui a pouquinho. Claro, não podemos esquecer que também temos as cargas negativas aqui. Portanto, nessa configuração toda a carga negativa é cercada por positivas, e toda positiva é cercada por negativas. Essa distribuição maximiza as forças de atração e minimiza as forças de repulsão. Se você pensar sobre isso em três dimensões, a gente vai ter uma estrutura de rede que se parece com algo assim, e inclusive já vimos isso em outros vídeos. Agora, outro ponto interessante a se pensar é sobre o tamanho dos íons que formam um determinado sólido iônico. E vamos dizer que a gente esteja lidando com o brometo de rubídio, RbBr. Como isso seria representado o caso eu utilizasse uma representação bidimensional do modelo de partículas? Qual seria o tamanho aproximadamente comparável entre o rubídio e o bromo? Pause este vídeo e pense sobre isso, e eu vou te dar uma pequena dica: Utilize a tabela periódica dos elementos para ver isso, ok? Vamos pensar nisso juntos aqui agora? Se a gente separar isso aqui em seus íons, teremos um cátion rubídio e um ano é o brometo. O cátion de rubídio perdeu um elétron, embora ele ainda tenha 37 prótons, a sua configuração eletrônica agora se parece com a do criptônio. Por outro lado, o ânion brometo, mesmo que tenha 35 prótons, vai ganhar um elétron para se tornar um ânion brometo, assim ele também vai ficar com a configuração eletrônica do criptônio. Sendo assim, ambos têm o mesmo número de elétrons, mas o rubídio tem dois prótons a mais que o brometo. Com isso, o rubídio vai atrair a camada externa de elétrons, a quarta camada de elétrons, para o núcleo com mais intensidade que o brometo. Então, nesse exemplo o rubídio vai ser menor que o brometo. Com isso, se eu desenhar um diagrama desse teremos algo assim: Eu vou desenhar primeiro o brometo, então primeiro eu desenho aqui um ânion brometo, aqui mais um ânion brometo, outro ânion brometo aqui, talvez eu tenha um ânion brometo bem aqui, um ânion brometo aqui, e talvez mais alguns aqui e aqui. Olhe, talvez o meu desenho não esteja muito bom. Se eu tivesse feito isso aqui em um computador, eu teria feito todos eles com o mesmo tamanho. Então, esses aqui são os ânions brometo. Agora, eu vou desenhar os cátions de rubídio, que nesse caso são um pouco menores. Assim, o nosso modelo de partículas vai se parecer com isso aqui. É importante deixar claro que nesse caso aqui o cátion é um pouco menor que o ânion, porque teremos um arranjo com o padrão bem parecido com esse. Observe, eu estou tentando fazer os tamanhos aproximadamente precisos para mostrar que o cátion é, de fato, menor que o ânion, embora não seja extremamente menor, afinal, não se esqueça que eles possuem o mesmo número de elétrons, e eles não possuem números de prótons tão diferentes. Claro, apesar de esse desenho ser algo bem grosseiro, é importante que você sempre apresente a diferença de tamanho entre o ânion e o cátion, principalmente se a diferença de tamanho for muito grande. Enfim, meu amigo(a), eu espero que você tenha compreendido tudo direitinho o que vimos vimos até aqui, e mais uma vez eu quero deixar para você um grande abraço e até a próxima!