Por que os materiais cerâmicos iônicos são, frequentemente, mais frágeis que os metálicos? Qual propriedade pesquisada na Questão 1, melhor representa esta diferença? Explique com base nas ligações químicas.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pergunta por que os materiais cerâmicos iônicos costumam ser mais frágeis que os metálicos e qual propriedade estudada na Questão 1 melhor representa essa diferença. Vamos precisar entender como as ligações químicas funcionam nesses materiais para chegar à resposta.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre o que são materiais cerâmicos iônicos e materiais metálicos. Materiais cerâmicos iônicos são compostos formados por íons positivos e negativos ligados por forças eletrostáticas fortes, chamadas de ligações iônicas. Já os materiais metálicos possuem átomos de metal que compartilham elétrons de forma mais livre, formando uma “nuvem de elétrons”.
Passo 3
A fragilidade dos materiais tem muito a ver com como eles respondem a esforços. Materiais metálicos tendem a ser mais dúcteis, ou seja, conseguem se deformar sem quebrar facilmente. Isso acontece porque a estrutura metálica permite que as camadas de átomos deslizem umas sobre as outras quando são submetidas a tensão.
Passo 4
Por outro lado, em materiais cerâmicos iônicos, os íons estão presos em posições fixas devido às fortes ligações iônicas. Quando uma força é aplicada, esses íons não conseguem se mover facilmente para absorver o impacto, o que faz com que o material quebre de forma mais brusca e seja mais frágil.
Passo 5
A propriedade que melhor representa essa diferença é a dureza. A dureza está relacionada à resistência de um material em resistir à deformação. Materiais cerâmicos iônicos costumam ter alta dureza devido às fortes ligações iônicas, mas essa mesma característica os torna mais frágeis comparados aos metais, que possuem ligações mais flexíveis.
Resposta
Os materiais cerâmicos iônicos são mais frágeis que os metálicos porque as fortes ligações iônicas impedem a movimentação dos íons sob tensão, levando a quebras mais bruscas. A propriedade de dureza melhor representa essa diferença, já que reflete a resistência à deformação e está diretamente ligada ao tipo de ligações químicas presentes.