CienciaeTecnolgiacap220151

Ciência e Tecnologia dos Materiais

Estrutura Atômica e Ligação
Interatômica
Prof ª: Joyce C. Cruz Santos
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Ligações Químicas
I.

FORÇAS E ENERGIAS DE LIGAÇÃO

Considerando-se a interação entre dois átomos isolados, observa-se os seguintes fatos:
• A grandes distâncias a interação entre eles é desprezível.
• A medida que se aproximam cada um exerce forças sobre o outro.
• As forças podem ser atrativas ou repulsivas e a magnitude de cada uma delas é função da separação ou da distância interatômica.
• A origem de uma força atrativa, FA, depende do tipo de ligação que existe entre os dois átomos.
• A magnitude da força varia com a distância entre os átomos.
• Quando estão bem próximos, as camadas eletrônicas mais externas, dos dois átomos, começam a superpor e origina uma força repulsiva,
FR.

• A força Líquida entre dois átomos é dada pela soma das componentes de atração e repulsão
FL = FA + FR,
• Quando FA + FR se anulam existe um estado de equilíbrio. • Para muitos átomos a distância de equilíbrio r0 é de, aproximadamente, 0,3nm ou 3Å. (1nm = 10-9m).
• Na posição de equilíbrio, os átomos irão neutralizar qualquer força atrativa ou repulsiva que tentem aproximá-los ou separá-los, respectivamente.

FORÇA E DISTÂNCIA DE LIGAÇÕES

• A distância entre 2 átomos é determinada pelo balanço das forças atrativas e repulsivas.
• Quanto mais próximos os átomos maior a força atrativa entre eles, mas maior ainda são as forças repulsivas devido a sobreposição das camadas mais internas. • Quando a soma das forças atrativas e repulsivas é zero, os átomos estão na chamada distância de equilíbrio.

r0

p/
Ligação
iônica

EL = EA + ER =

-

A r +

B r n

Energia Repulsiva - ER

Separação interatômica - r
Energia Líquida EL

Energia Atrativa - EA

ENERGIA E DISTÂNCIA DE LIGAÇÕES

E   Fdr
EL   FL dr r r

E   FA dr +  FR dr




EL  E A + ER
• Quando energia é fornecida a um material, a vibração térmica faz com que os átomos oscilem