e TiC (carbeto de titânio) têm a mesma estrutura cristalina. Quais as previsões sobre a dureza relativa e os pontos de fusão desses compostos?
Passo 1
Vamos dar uma olhada no enunciado: temos três compostos,
,
e TiC (carbeto de titânio), que compartilham a mesma estrutura cristalina. A gente precisa prever como isso influencia na dureza relativa e nos pontos de fusão desses materiais. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre estruturas cristalinas, ligações químicas e como esses fatores afetam as propriedades físicas dos compostos.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre a estrutura cristalina. Quando dizemos que
,
e TiC têm a mesma estrutura cristalina, significa que os átomos estão arranjados de maneira similar em um padrão tridimensional repetitivo. Isso geralmente implica que os compostos formam uma rede cristalina estável.
Passo 3
Agora, vamos considerar a dureza desses materiais. A dureza está relacionada à força das ligações químicas entre os átomos.
tem ligações iônicas relativamente fracas, pois envolve a atração entre íons de cargas opostas. Já
também é iônico, mas com cargas maiores (
e
), o que fortalece as ligações. O TiC, por sua vez, possui ligações mais fortes, que têm caráter covalente e metálico, tornando-o muito duro.
Passo 4
Em relação aos pontos de fusão, isso também depende da força das ligações.
, com suas ligações iônicas mais fracas, tem um ponto de fusão mais baixo.
, com ligações iônicas mais fortes devido às cargas maiores, tem um ponto de fusão mais alto. O TiC, com suas ligações covalentes e metálicas muito fortes, possui um ponto de fusão ainda mais elevado.
Resposta
Assim, na ordem de dureza e ponto de fusão, temos:
é o menos duro e tem o menor ponto de fusão, seguido por
, e o TiC é o mais duro e com o ponto de fusão mais alto dos três.