Por que o diamante tem alto ponto de fusão enquanto o ponto de fusão do polietileno é muito mais baixo? Mesmo os dois materiais apresentando ligações covalentes fortes.
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Higo
25/07/24

Question

Por que o diamante tem alto ponto de fusão enquanto o ponto de fusão do polietileno é muito mais baixo? Mesmo os dois materiais apresentando ligações covalentes fortes.

Accepted Answer

O alto ponto de fusão do diamante e o baixo ponto de fusão do polietileno podem ser explicados pela diferença na estrutura cristalina e nas forças intermoleculares presentes em cada material.

**Diamante:**
- **Estrutura Cristalina:** O diamante possui uma estrutura cristalina tridimensional onde cada átomo de carbono está ligado covalentemente a quatro outros átomos de carbono, formando uma rede extremamente rígida e forte.
- **Forças Interatômicas:** As ligações covalentes no diamante são muito fortes e estendem-se por toda a estrutura, o que requer uma quantidade significativa de energia para quebrar essas ligações e derreter o material.
- **Ponto de Fusão:** Devido a essa rede de ligações covalentes fortes e contínuas, o diamante tem um ponto de fusão extremamente alto, geralmente acima de 3500 °C.

**Polietileno:**
- **Estrutura Molecular:** O polietileno é um polímero composto por longas cadeias de moléculas de etileno (CH₂=CH₂) que se repetem. As cadeias são mantidas juntas principalmente por forças de van der Waals, que são muito mais fracas do que as ligações covalentes.
- **Forças Intermoleculares:** Embora haja ligações covalentes dentro das cadeias de polietileno, as interações entre as diferentes cadeias são relativamente fracas. Essas forças de van der Waals não requerem tanta energia para serem rompidas.
- **Ponto de Fusão:** Devido às fracas forças intermoleculares entre as cadeias, o polietileno tem um ponto de fusão muito mais baixo, tipicamente entre 100 °C e 130 °C.

Resumindo, a diferença nos pontos de fusão entre o diamante e o polietileno deve-se à natureza das ligações e estruturas de cada material. O diamante tem uma rede covalente tridimensional extremamente forte, enquanto o polietileno é composto por cadeias moleculares mantidas juntas por forças intermoleculares fracas.