PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 118 do ENEM 2018
Alguns materiais sólidos são compostos por átomos que interagem entre si formando ligações que podem ser covalentes, iônicas ou metálicas. A figura apresenta a energia potencial de ligação em função da distância interatômica em um sólido cristalino. Analisando essa figura, observa-se que, na temperatura de zero kelvin, a distância de equilíbrio da ligação entre os átomos (R_0) corresponde ao valor mínimo de energia potencial. Acima dessa temperatura, a energia térmica fornecida aos átomos aumenta sua energia cinética e faz com que eles oscilem em torno de uma posição de equilíbrio média (círculos cheios), que é diferente para cada temperatura. A distância de ligação pode variar sobre toda a extensão das linhas horizontais, identificadas com o valor da temperatura, de T_1 a T_4 (temperaturas crescentes).

O deslocamento observado na distância média revela o fenômeno da
- Aionização.
- Bdilatação.
- Cdissociação.
- Dquebra de ligações covalentes.
- Eformação de ligações metálicas.
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Resolução comentada
A curva de energia potencial de ligação é assimétrica: sobe de forma muito íngreme à esquerda de R_0 (repulsão forte quando os átomos se aproximam) e de forma suave à direita (atração que enfraquece aos poucos).
Quando a temperatura aumenta, os átomos ganham energia cinética e oscilam entre dois extremos, que são as pontas da linha horizontal de cada temperatura (T_1 a T_4).
Como o poço é assimétrico, quanto mais alta a linha, mais ela se estende para a direita do que para a esquerda. Por isso o ponto médio da oscilação (o círculo cheio) se desloca para distâncias maiores:
- Em T = 0\ \text{K}, a distância é R_0.
- De T_1 a T_4, a distância média cresce a cada temperatura.
- Distância média maior entre os átomos de todo o sólido significa que o material aumenta de tamanho ao ser aquecido.
Esse aumento das dimensões do sólido com a temperatura é a dilatação térmica.
Não há átomo virando íon, nem ligação sendo rompida ou criada: as linhas T_1 a T_4 ficam dentro do poço, e os átomos continuam ligados.
Alternativa B.
Por que as outras alternativas estão erradas
- AIonização é perda ou ganho de elétrons, algo que a curva de energia em função da distância não mostra.
- CDissociação exigiria afastamento total dos átomos, mas as oscilações ficam dentro do poço e a ligação se mantém.
- DNão há quebra de ligação: mesmo em T_4 os átomos continuam oscilando ligados, e a figura não se restringe a ligações covalentes.
- ENenhuma ligação nova se forma; o tipo de ligação não muda com a temperatura.
Assunto: Dilatação térmica.
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