sexta-feira, 23 de agosto de 2013

LIGAÇÕES ATÔMICAS NOS MINERAIS

As forças que ligam entre si as partículas componentes dos sólidos cristalinos são de natureza elétrica. A espécie e a intensidade dessas forças são de grande importância na determinação das
propriedades físicas e químicas dos minerais. A dureza, a clivagem, a fusibilidade, a condutibilidade elétrica e térmica e o coeficiente de expansão térmica estão diretamente relacionados com a natureza das forças de ligação. Em geral, quanto mais forte a ligação, tanto mais duro o cristal, tanto mais alto seu ponto de fusão e tanto menor seu coeficiente de expansão térmica.
Os átomos que constituem os minerais se mantêm unidos em uma estrutura cristalina por meio de ligações atômicas. Basicamente resumidas em quatro tipos principais de ligação:
Ligação iônica (metal com não metal): Comparando-se a atividade química dos elementos com a configuração de suas camadas exteriores de elétrons, chega-se à conclusão que todos os átomos
têm forte tendência de completar uma configuração estável da camada exterior. O resultado da atração mútua entre cátions e ânions, é a formação de compostos estáveis. ex. NaCl (Na tende a
perder elétrons e se tornar cátion enquanto o Cl tende a captar elétrons e se tornar ânion).
Ligação covalente (não metal com não metal): resulta da ligação, compartilhamento, de elétrons entre núcleos positivos,. Essa ligação é a mais forte das ligações químicas, os minerais
assim ligados caracterizam-se pór insolubilidade geral, grande estabilidade e pontos de fusão e de ebulição muito altos. (ex. diamante cada átomo de C tem 4 elétrons na camada de valência que são compartilhados com 4 átomos adjacentes formando uma estrutura extremamente resistente em termos de atração resultando em material de alta dureza).
Ligação metálica: Nesse tipo de ligação, que acontece com os metais, os átomos se mantêm unidos numa disposição por grande força de atração os metais. Nas ligações metálicas, os elétrons
da última camada de um grupo de átomos são fracamente atraídos pelo núcleo de seus átomos, deslocando-se entre os diversos núcleos do grupo atômico. Dessa forma, os átomos perdem elétrons, tornando-se cátions. São os elétrons desse tipo de ligação, que possuem certa liberdade de movimento, que explicam muitas propriedades dos metais tais como condutividade elétrica, condutividade térmica, plasticidade, tenacidade e ductibilidade.
Ligação de Van Der Waals: ligação mais fraca que as anteriores resultado de atração eletrostática entre íons, ex. grafite (cada átomo é unido por ligação covalente a outros 3 átomos em
cada plano de “foliação” porém os planos são unidos por fracas ligações de Van Der Waals, por isso a baixa resistência a ruptura do grafite). Cristais com mais de um tipo de ligação entre as substâncias minerais que ocorrem naturalmente, é rara a presença de um tipo de ligação único. Quando isso acontece, o cristal participa das propriedades dos diferentes tipos de
ligação representadas, resultando muitas vezes em propriedades fortemente direcionais. ex. grafita, ligação covalente forte dentro das camadas e ligação fraca de van der walls entre as camadas. Micas, compostas por camadas de tetraedros de sílica fortemente ligados com ligação iônica relativamente fraca unindo as camadas bem observadas pelos planos de clivagem bem definidos.