Osmose Inversa

A aplicação da tecnologia de membranas ao tratamento de águas tem vindo a revelar-se ao longo dos anos como a forma mais eficaz e económica em processos de correcção de sais ou de desmineralização parcial. Em sectores tão distintos como o alimentar, vidreiro, siderúrgico, hospitalar, eléctrico, químico, abastecimento humano, etc., a sua implementação tem fornecido soluções aos seus utilizadores.Sem impactos nocivos sobre o ambiente, e com baixos custos energéticos e de exploração, a tecnologia de membranas, com especial destaque para a Osmose Inversa, tem consolidado a sua posição junto da indústria, sendo cada vez mais da preferência dos empresários e técnicos que com ela operam.

Tal como ocorre na natureza, o fenómeno de osmose refere-se estritamente à transferência de água através de uma membrana semi-permeável, do meio menos concentrado para o mais concentrado em sais. A força que impulsiona esta transferência de massa de água é o gradiente de pressão osmótico.
Em tratamento de águas aplicamos uma pressão artificial, invertendo o gradiente de pressão. Deste modo a água é forçada a atravessar a membrana do meio mais concentrado para o menos concentrado em sais (Osmose Inversa), obtendo-se no permeado uma água de elevada pureza, com um resíduo salino muito baixo.Servindo-nos das mais avançadas tecnologias e dos meios de cálculo informáticos mais actuais, projectamos na origem, através de simulações sucessivas, a evolução do comportamento químico e os respectivos potenciais de corrosão ou de incrustação decorrentes dos processos de tratamento por membranas. Pelo facto de não existirem duas águas iguais, projectamos desde os componentes até aos parâmetros de controlo, passando pelos estudos do escoamento no interior dos tubulares.

Autor: Carlos Gonçalves

cfr(www.aquabios.pt/quemsomos)

Ácido sulfúrico

O ácido sulfúrico, H₂SO₄, é um ácido mineral forte. É solúvel na água em qualquer concentração. O antigo nome do ácido sulfúrico era Zayt al-Zaj, ou óleo de vitríolo, cunhado pelo alquimista medieval iraniano Jabir ibn Hayyan (Geber), que também é o provável descobridor da substância. O ácido sulfúrico tem várias aplicações industriais e é produzido em quantidade maior do que qualquer outra substância (só perde em quantidade para a água). A produção mundial em 2001 foi de 165 milhões de toneladas, com um valor aproximado de 8 milhares de milhões (8 bilhões) de dólares. O principal uso engloba a fabricação de fertilizantes, o processamento de minérios, a síntese química, o processamento de efluentes líquidos e o refino de petróleo. Uma característica peculiar ao ácido sulfúrico é quanto ao seu comportamento relacionado à concentração. Quando diluído (abaixo de concentrações molares de 90%), a solução assume carácter de ácido forte e não apresenta poder desidratante. Por outro lado, quando é concentrado (acima de 90%), deixa de ter carácter ácido e acentua-se o seu poder desidratante.

Propriedades físicas

Embora possa ser feito ácido sulfúrico à concentração de 100%, tal solução perderia SO₃ por evaporação, de maneira que restaria no final ácido sulfúrico a 98,3%. A solução a 98% é mais estável para a armazenagem e por isso é a forma usual do ácido sulfúrico "concentrado". Outras concentrações do ácido sulfúrico são usadas para diferentes fins:

• 33,5% : baterias ácidas (usado em baterias de chumbo-ácido)
• 62,18%: ácido de câmara ou ácido fertilizante
• 77,67%: ácido de torre ou ácido de Glover
• 98% : concentrado

O ácido sulfúrico também existe em diferentes purezas. O H₂SO₄ técnico é impuro e frequentemente colorido, mas é apropriado para a fabricação de fertilizante. O ácido sulfúrico de grau farmacêutico é usado para produzir fármacos e pigmentos.

Quando concentrações altas de SO_{3 (g)} são adicionadas ao ácido sulfúrico, há formação de H₂S₂O₇. O concentrado resultante é chamado de ácido sulfúrico fumegante ou oleum ou, menos comum, ácido de Nordhausen. A concentração do oleum é expressa tanto em termos de %SO₃ (chamado de %oleum) quanto em termos de %H₂SO₄ (a quantia que seria formada se fosse adicionada água); concentrações comuns são 40% oleum (109% H₂SO₄) e 65% oleum (114,6% H₂SO₄). O H₂S₂O₇ puro é de fato um sólido com ponto de fusão de 36 °C.

Polaridade e condutividade

O H₂SO₄ é um líquido muito polar, com uma constante dieléctrica de cerca de 100. Isto é pelo facto de o ácido sulfúrico ser capaz de dissociar-se e protonar-se, num processo conhecido como autoprotólise, que acontece a um grau 10 bilhões de vezes maior que na água.Este fato permite que protões sejam altamente móveis em H₂SO₄ e faz do ácido um excelente solvente para muitas reacções químicas.

Propriedades químicas

A reacção de hidratação do ácido sulfúrico é altamente exotérmica. Se a água for vertida sobre o ácido sulfúrico concentrado, poderá ferver e espirrar de forma perigosa. Deve-se sempre adicionar o ácido sobre a água e não o contrário. Como a hidratação do ácido sulfúrico é termodinamicamente favorável (ΔH = -880 kJ/mol), este ácido é um excelente agente desidratante. É usado para preparar diversas frutas secas. A afinidade do ácido sulfúrico por água é tanta que o ácido tomará átomos de hidrogénio e oxigénio de outros compostos; por exemplo, a mistura de amido (C₆H₁₂O₆)_n e ácido sulfúrico forma carbono elementar e água, que é absorvida pelo ácido. Pode-se ver tal reacção acontecer quando uma gota de ácido sulfúrico atinge uma folha de papel: no lugar onde a gota caiu, o papel fica com uma aparência de queimado

Usos

O ácido sulfúrico é uma commodity muito importante. Na verdade, a produção de ácido sulfúrico de uma nação é um bom indicador da sua força industrial. O principal uso (60% do total mundial) do ácido sulfúrico é na produção de ácido fosfórico por via húmida que, por sua vez, é usado na produção de fertilizantes fosfatados e de trifosfato de sódio, usado em detergentes. A matéria-prima usada para a fabricação de ácido fosfórico na equação a seguir é a fluorapatita, embora a composição exacta possa variar. O mineral é tratado com ácido sulfúrico a 93% com a formação de sulfato de cálcio, fluoreto de hidrogénio (HF) e ácido fosfórico. Os fertilizantes sulfatados, com por exemplo sulfato de amónio, são feitos com o uso de ácido sulfúrico, embora em menores quantidades do que os fosfatados.Outro uso importante do ácido sulfúrico é na fabricação de sulfato de alumínio. Este sal reage com pequenas quantias de sabão em fibras de polpa de papel de forma a dar carboxilatos gelatinosos de alumínio, que ajudam na coagulação das fibras para formar o papel propriamente dito. O sal de alumínio também é usado para fazer hidróxido de alumínio, que é usado em plantas de tratamento de água para filtrar impurezas e melhorar o sabor da água. O ácido sulfúrico é ainda usado para diversos outros fim na indústria química. Por exemplo, é o catalisador ácido comum na conversão de ciclohexanona oxima em caprolactama, que é usada para fazer Nylon; é usado com sal para a fabricação de ácido clorídrico; no refino de petróleo, é um catalisador da reacção do isobutano com isobutileno, que dá iso-octano, um composto que aumenta a octanagem da gasolina; é usado para a fabricação de vários pigmentos.As baterias de chumbo-ácido presente em automóveis são recarregáveis e também contêm ácido sulfúrico como electrólito. A bateria deste tipo é composta de células com placas de chumbo-ácido. Cada célula produz 2 volts, e uma bateria com 6 células produz 12 volts. O ácido sulfúrico também é o principal ingrediente de alguns tipos de substâncias desentupidoras de pia especializadas em desbloquear entupimentos com papel, pedaços de tecido e outros materiais não facilmente dissolvidos por soluções cáusticas.

Autor: Carlos Gonçalves
Baseado em:pt.wikipedia.org/wiki/Imagem:Sulfuric_acid_chemical_structure.png

Liquido refrigerador das centrais nucleares

Para a produção de energia nuclear é necessária um central nuclear com reactores nucleares, em qualquer tipo de reactor nuclear é possível distinguir o combustível, o moderador, o líquido de refrigeração e a blindagem.

O combustível é o material que possui os núcleos cindíveis e que é colocado no núcleo do reactor sob a forma de barras. São, normalmente, usados urânio natural (constituído por cerca de 70% de urânio-235) e ligas de urânio enriquecido (plutónio-239 e urânio-233).
O moderador (grafite, água natural, água pesada ou berílio) é utilizado para reduzir a velocidade dos neutrões produzidos nas reacções de modo a aumentar a probabilidade destes neutrões originarem mais cisões nas suas interacções com o combustível.
O fluido refrigerador evita o aquecimento excessivo do núcleo através da remoção do calor produzido nas reacções. Os fluidos refrigeradores mais vulgares podem ser gasosos (ar, dióxido de carbono ou hélio), líquidos (água natural, água pesada ou sódio líquido).
A blindagem é um dispositivo de protecção biológica que envolve o núcleo do reactor, separando-o da zona de trabalho, e cuja função principal consiste na redução da intensidade das radiações emitidas pelos produtos das reacções de cisão até valores admissíveis para a vida humana. Os materiais mais usados na blindagem dos reactores nucleares são o chumbo e diversos tipos de betão.

Autor: Carlos Gonçalves
Baseado em:www.fem.unicamp.br/~em313/paginas/nuclear/nuclear.htm

Funcionamento de um painel fotovoltaico

A luz solar é formada por minúsculas partículas de energia chamadas de fotões. Quando partículas de fotões com energia suficiente atingem uma célula solar (feita geralmente de silício), fazem com que eletrões sejam retirados da estrutura de cristal de silício para um circuito externo (uma bateria ou uma carga de corrente contínua). Como as células solares são formadas por semicondutores, passa a ocorrer um movimento organizado de eletrões.
O movimento organizado de electrões é chamado de corrente eléctrica, que poderá ser usado para a carga de baterias ou fornecimento de energia para qualquer tipo de carga em corrente contínua.
A voltagem gerada por uma única célula é de cerca de 0,5 Volts com uma amperagem que é proporcional à área dessa célula.
Tipicamente são conectadas de 30 a 36 células que vão formar um módulo ou painel solar com tensão de 12 Volts de saída (17 Volts de pico). Diversos módulos podem ser ligados em série para obtermos tensões maiores de 12 Volts ou em paralelo caso seja necessário uma corrente maior.
Para obtermos energia a partir do sol não é necessário poluir o meio ambiente por isso a energia solar é designada como uma energia limpa, devendo ser cada vez mais utilizada.

Autor: Carlos Gonçalves
Com base em:pt.wikipedia.org/wiki/Painel_solar

Combustível dos Foguetões

Desde 2001, o “Ames Research Centre”, da NASA, tem vindo a testar um novo combustível de foguetões feito a partir de cera das velas. “De facto, fizemos a encomenda da cera para os nossos testes iniciais a partir de um website que a vende a avulso”, diz Arif Karabeyoglu, investigador na Universidade de Stanford, que desenvolveu a teoria por detrás do combustível baseado na parafina. “Usámos exactamente a mesma cera que é usada nas velas”, afirma.
Esta reviravolta nos actuais combustíveis sólidos dos foguetões conduziu a um combustível mais seguro de manusear e mais amigo do ambiente, que poderá um dia propulsionar os foguetões para o espaço. Com este combustível será ainda possível conceber um dispositivo de segurança que ainda não existe actualmente – um botão de cancelamento.
Este pode parecer um combustível primitivo para a tecnologia do século XXI. Qualquer pessoa que já acendeu uma vela sabe que a parafina queima lentamente e é difícil queimá-la sem usar um pavio. De qualquer maneira, não era o combustível de alta potência necessário para propulsionar um foguetão para o espaço! Trabalhando em colaboração com David Altman, que actualmente é o presidente do Space Propulsion Group, e com Brian Cantwell, professor na Universidade de Stanford, Karabeyoglu descobriu uma maneira da parafina arder três vezes mais rápido do que alguma vez se viu – suficientemente rápido para servir de combustível de foguetão.
Os mais de 40 testes realizados, durante dez segundos cada, mostraram que a teoria funciona como previsto. É uma boa notícia para a indústria dos foguetões, porque este combustível baseado na parafina será muito mais simples e fácil de manusear do que os actuais combustíveis tóxicos e potencialmente explosivos.
Uma das razões para a ausência de malefícios da cera de vela é o facto do oxidante necessário para que esta arda estar separado da própria cera: ar no caso das velas, oxigénio puro no caso dos foguetões. Quimicamente falando, a combustão é a rápida oxidação do combustível, normalmente por combinação com o oxigénio gasoso do ar. Este tipo de foguetão, com o combustível sólido e o oxidante gasoso ou líquido em separado, é chamado um foguetão híbrido. Pelo contrário, os actuais foguetões de combustível sólido usam materiais sólidos, tais como componentes de perclorato, como oxidantes, sendo o combustível e o oxidante misturados antes de serem colocados no foguetão. Por outras palavras, o combustível é ‘carregado’ e fica pronto a explodir... não é um material muito seguro para trabalhar e também não é amigo do ambiente. Quando o actual combustível queima, produzem-se compostos de HCl, ácidos e outros químicos perigosos. Quando chove (chuvas ácidas), estes compostos depositam-se nos lagos e solos, cujo aumento poderá prejudicar a flora e a fauna. A parafina, pelo contrário, queima dum modo limpo. Os únicos gases resultantes são vapor de água e dióxido de carbono. Como os lançamentos de foguetões são ainda pouco frequentes, a poluição por eles causada é muito inferior à causada pelos automóveis, aviões e centrais termoeléctricas. Mas no futuro, à medida que mais países e companhias privadas começarem a realizar lançamentos com humanos e mercadorias para o espaço, os foguetões com combustão limpa tornar-se-ão gradualmente um factor mais importante para o ambiente.
O uso de foguetões híbridos também irá tornar estes lançamentos um pouco mais seguros. Controlando o fluxo dos gases oxidantes, “os foguetões híbridos podem viajar distâncias maiores e também podem ser desligados e re-ligados”, disse Cantwell num comunicado. "É uma das razões porque eles podem ser considerados os possíveis substitutos para os actuais combustíveis sólidos dos propulsores, que não podem ser desligados após a ignição". "Um foguetão híbrido equivalente ao actuais foguetões terá cerca do mesmo diâmetro, mas será um pouco mais comprido", continua Cantwell. Um aspecto que está a ser considerado é um novo foguetão de propulsor híbrido que poderá regressar ao local de lançamento para reabastecimento”, proporcionando uma diminuição dos custos e no tempo de preparação dos propulsores para o próximo lançamento.
Contudo, não veremos os propulsores baseados em parafina nos próximos anos, se alguma vez existirem, diz Karabeyoglu. A tecnologia ainda está numa fase embrionária, e será provavelmente usada durante anos em foguetões mais pequenos antes de ser utilizada nos principais veículos da NASA. Mas se os testes continuarem a correr bem, o director de lançamento poderá um dia dizer, "Ok, já chega de esperar... vamos lá acender esta vela!"

cfr(www.firstscience.com/site/articles/candle.asp)

Ácido fosfórico

" O ácido fosfórico ou ácido ortofosfórico é um ácido de fórmula química H₃PO₄. É o ácido de fósforo mais importante. Dentre os ácidos minerais, pode ser considerado um ácido mais fraco. A partir do ácido fosfórico derivam-se o ácido difosfórico ou pirofosfórico, o ácido metafosfórico e o ácido polifosfórico. Nome: Fosfato de hidrogénio."

Características

"O ácido H₃PO₄ é trivalente, isto é, os três hidrogénios ácidos podem ser convertidos por substituição gradual a fosfatos primários, secundários e terciários. Os valores respectivos de pH são 2,15, 7,1 e 12,4. O ácido fosfórico é, portanto, um ácido de fraco a medianamente forte. Seus sais são chamados de fosfatos.
É muito solúvel em água e solúvel em etanol. O ácido fosfórico é muito deliquescente e é geralmente fornecido como uma solução aquosa concentrada a 85%. É o derivado de fósforo mais importante comercialmente, respondendo por mais de 90% da rocha fosfato que é extraída."

Produção

Na indústria, o ácido fosfórico pode ser feito por dois métodos:

• Via húmida;
• Via seca (ou térmica).

"A via húmida é responsável pela maior parte da produção industrial de ácido fosfórico. Nesse processo, rochas de mineral, geralmente apatitas (Ca₅(PO₄)₃(F, OH, Cl) ) reagem com ácido sulfúrico. Os subprodutos do processo são o CaSO₄ (gesso, anidrita ou gipsita) e o H₂SiF₆.
A via seca ou térmica consiste na queima de fósforo branco ao ar, com a formação de P₄O₁₀ e sua hidrólise subsequente. O ácido fosfórico produzido dessa forma é de grau farmacêutico."

Propriedades

• Densidade: 1,684 típica.
• pH: <>
• Ponto de congelamento: 21ºC.
• Ponto de ebulição: 158ºC.
• Pressão de vapor: (mmHg, 25ºC) 2,24 (água).
• Solubilidade em água: Completa, 100%.
• Concentração: 85%.

Principais Utilizações

Indústria de fertilizantes

• Indústria de bebidas
• Usina de açúcar
• Indústria farmacêutica
• Formulação de detergentes
• Abrilhantador de alumínio
• Decapante

cfr(pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_fosf%C3%B3rico)

Microondas

Microondas são ondas eletromagnéticas com comprimento de onda entre 1 e 300mm.
No interior do forno de microondas uma onda eletromagnética com frequência de 2450 MHz é gerada por um magnétron e irradiada por uma antena metálica (ventilador) para o interior do compartimento onde estão os alimentos. Mediante o processo de ressonância, essa onda é absorvida pelas partículas de água existentes nos alimentos a serem aquecidos. A energia absorvida aumenta a vibração das partículas, produzindo o aquecimento dos alimentos.
O primeiro forno de microondas foi patenteado em 1953, mas os modelos iniciais não eram muito práticos para o uso doméstico. Os fornos de microondas menores e mais eficientes foram desenvolvidos nos anos 70 e a partir daí ganharam grande popularidade tanto nos lares como nos restaurantes.
O forno de microondas não fornece calor, ele actua exclusivamente sobre as moléculas de água dos alimentos. Alimentos secos ou recipientes não são aquecidos pelo microondas, embora, com o tempo, o alimento aquecido possa aquecer o recipiente por condução.
As microondas têm alta capacidade de penetração na comida, o que possibilita o cozimento por dentro e não a partir da superfície, como ocorre nos fornos convencionais. Além disso, não fazem vibrar as moléculas de vidro ou plástico, sendo estas aquecidas por condutividade térmica.
Como as moléculas de água dos alimentos têm uma carga eléctrica diferente dos seus pólos, giram com a polaridade variável (direcção) do campo eléctrico. A fricção entre as moléculas giratórias produz calor e assim cozinha os alimentos.
Os recipientes metálicos não podem ser usados num forno de microondas porque o metal reflectirá as ondas, impedindo que cheguem até ao alimento.

É importante lembrar que o nosso organismo tem alta percentagem de água e pode ser seriamente prejudicado pelas radiações dos fornos de microondas. No entanto esses aparelhos são blindados, isto é, as radiações, produzidas internamente, não atravessam as suas paredes. É colocada uma grade de metal junto ao vidro da porta: os espaços entre as malhas dessa grade são menores que as microondas. Além disso, as portas possuem um mecanismo de segurança que impede a sua abertura durante o funcionamento.



Como essas ondas electromagnéticas (microondas) se propagam na atmosfera de forma praticamente rectilínea, são amplamente utilizadas nas telecomunicações, como na transmissão de sinais de televisão via satélite ou na troca de mensagens telefónicas de uma cidade para a outra.

Autor: Carlos Gonçalves

Baseado em(br.geocities.com/saladefisica7/funciona/microondas.)

Soro fisiológico

"Soro fisiológico é uma solução isotónica em relação aos líquidos corporais que contem 0,9%, em massa, de NaCl em água destilada, ou seja, cada 100mL da solução aquosa contém 0,9 gramas do sal.

100 mL de soro fisiológico contem 0,354 gramas de Na⁺ e 0,546 gramas de Cl^-, com pH = 6,0

Usos

• Higienização nasal : para pacientes com resfriados, gripes ou com sintomas alérgicos.
• Desidratação: para reposição de iões de sódio e cloro.
• Limpeza de ferimentos
• Limpeza de lentes de contacto
• Em preparados para microscopia

Não deve ser injectado. Deve ser usado frio e devidamente esterilizado, portanto, deve ser guardado no frio. Deve ser considerado como um medicamento, portanto, só deve ser usado sob prescrição médica.

Precauções

Alguns soros fisiológicos contêm aditivos.

Soro glicosado

Soro glicosado é uma solução isotónica em relação ao sangue, que contém 5%, em massa, de glicose ( C₆ H₁₂ O₆ ) em água destilada, ou seja, cada 100 mL de soro glicosado contém 5 gramas de glicose.
A glicose é uma fonte de energia que é facilmente absorvido pelas células, daí ser extensivamente usado em medicina como nutriente energético, via endovenosa.
Existem soros glicosados com concentrações de 2,5% e 10% que são, respectivamente, hipotónico e hipertónico em relação ao sangue.
O soro glicosado deve ser considerado um medicamento, portanto, só deve ser usado sob prescrição médica.

Soro caseiro

Soro caseiro é uma solução aquosa de açúcar e sal de cozinha recomendado para prevenir a desidratação, resultante de vómitos e diarreias. Com a diarreia e/ou vómito ocorre perda de água e sais minerais pelo organismo. A função do soro caseiro, por via oral, é repor estes ingredientes.
Um erro na concentração de sal e açúcar pode provocar convulsão numa criança desidratada. Para evitar erros na concentração, a UNICEF divulga a utilização de uma colher-padrão que já apresenta as medidas para a preparação do soro.
O soro caseiro é preparado dissolvendo-se uma medida rasa de sal ( medida menor da colher-padrão ) e três medidas rasas de açúcar ( medida maior da colher-padrão ) em um copo de água limpa (ou 1 litro de água c/ 3.5g de sal e 40g de açúcar).
O soro deve ser ministrado apenas para prevenir a desidratação ou quando ocorrerem os sintomas iniciais. Em casos mais graves o paciente deve ser encaminhado imediatamente a um médico."

cfr:(www.wikipédia.org)

Energia de rede cristalina

As substâncias apresentam-se, normalmente, nos estados sólido, líquido ou gasoso. Para uma substância no estado gasoso, a distância média de separação entre as partículas (moléculas ou átomos) é muito maior do que a distância que apresentariam no estado sólido ou liquido, de modo que a interacção entre elas pode ser ignorada. Contudo, a temperaturas e pressões usuais, muitas substâncias estão nos estados líquido e sólido e a interacção entre as correspondentes partículas não pode ser ignorada. Nos sólidos, os átomos (ou moléculas) podem ou não existir como entidades isoladas mas, de qualquer modo, as suas propriedades são modificadas pelos átomos (ou moléculas) das proximidades. Por exemplo, os níveis de energia dos electrões mais exteriores de um átomo (ou de uma molécula) são distorcidos pelos átomos (ou moléculas) da vizinhança.
Nos sólidos cristalinos, os átomos (ou moléculas) ocupam posições regularmente distribuídas no espaço, constituindo uma rede regular chamada rede cristalina. A configuração regular pode alcançar distâncias muito grandes. Nos sólidos não cristalinos (amorfos), como o asfalto, o vidro, a cera e o plástico, a configuração regular prevalece apenas nas vizinhanças dos átomos ou moléculas individuais e, sobre distâncias maiores, prevalece a desordem.
Uma base para classificar os sólidos cristalinos é a natureza das forças que mantém unidos os átomos (ou moléculas) no ordenamento da rede cristalina. A energia de coesão dos átomos (ou moléculas) num cristal depende das forças de ligação dominantes entre esses átomos (ou moléculas). O mesmo esquema de classificação que é apropriado às ligações moleculares é também útil para os sólidos.
Mas a ligação entre os metais não se processa assim, para a ligação de átomos em metais como o sódio, o cobre, a prata e outros, nas fases sólida e líquida, não produzem complexos moleculares na fase gasosa. Os sólidos cristalinos podem ser iónicos, covalentes, moleculares ou metálicos.
Nos sólidos iónicos, a rede está formada por iões alternadamente positivos e negativos, resultantes da transferência de um electrão (ou mais) de um tipo de átomo para o outro. A estabilidade da rede cristalina é mantida pela atracção electrostática entre os iões presentes, tais como os iões Na+ e Cl- na molécula NaCl (cloreto de sódio, o sal de cozinha comum (Fig.25)) e os iões Li+ e F- na molécula LiF (fluoreto de lítio). Como esses sólidos não têm electrões livres, a sua condutividade eléctrica é muito baixa (são isolantes). Mas, se uma quantidade apropriada de energia é fornecida a um sólido iónico de modo que ele se transforme num líquido, torna-se um bom condutor de electricidade. Os sólidos iónicos são geralmente duros, frágeis e têm um elevado ponto de fusão devido às forças electrostáticas relativamente intensas entre os iões. Alguns cristais iónicos absorvem radiação electromagnética com comprimentos de onda na região dos maiores comprimentos de onda do infravermelho, já que a energia necessária para produzir vibrações na rede cristalina é menor que cerca de 1 eV. A energia para produzir tais vibrações é, em geral, mais baixa para os cristais iónicos do que para os covalentes, em virtude da energia de ligação ser relativamente mais baixa.
Nos sólidos covalentes não existe transferência de carga entre os átomos para formar iões, como no caso dos cristais iónicos, mas uma partilha de pares de electrões de valência entre os átomos. A estrutura cristalina de um sólido covalente fica definida pela direccionalidade da ligação covalente. Por exemplo, os átomos tetravalentes do carbono, germânio e silício formam ligações covalentes nas combinações moleculares. Cada um desses átomos tem quatro electrões na camada electrónica mais externa, ou seja, tem quatro electrões de valência, cujos orbitais são orbitais híbridas sp3. No sólido cristalino correspondente, cada átomo forma ligações covalentes com os quatro átomos mais próximos, ficando no centro de um tetraedro regular, com quatro átomos semelhantes nos vértices (Fig.26). Assim, quatro ligações covalentes idênticas podem ser formadas, com cada átomo contribuindo com um electrão a cada uma dessas ligações. Nesse tipo de estrutura, organizada por ligações covalentes, cada electrão está fortemente ligado, de modo que não existem electrões livres para participar de qualquer processo de condução e os sólidos covalentes têm uma condutividade eléctrica muito baixa (são isolantes). Além disso, são extremamente duros e difíceis de deformar. Por outro lado, são necessárias energias relativamente altas, para produzir vibrações na rede cristalina, e como as energias dos fotões associados à região do visível no espectro electromagnético estão entre 1,8 e 3,1 eV, muitos sólidos covalentes são incolores.
Nos sólidos moleculares constituídos por moléculas apolares, os electrões encontram-se emparelhados e não podem formar ligações covalentes. As moléculas conservam a sua individualidade mas estão ligadas pelas forças de Van der Waals, as mesmas que existem entre as moléculas de um gás ou de um líquido. As forças de Van der Waals são bastante fracas e são derivadas da interacção entre dipolos eléctricos. Pelo movimento dos electrões em redor dos núcleos numa molécula apolar pode acontecer que, por um breve instante, a distribuição de carga seja tal que parte da molécula fique positiva e parte negativa. Enquanto está polarizada, esta molécula induz em outra molécula da sua vizinhança uma distribuição de carga semelhante e as duas atraem-se. No instante seguinte, as moléculas voltam às configurações originais e não se atraem mais. Isto repete-se aleatoriamente com todos os pares de moléculas do sólido. Os gases nobres, gases comuns como o oxigénio e o hidrogénio e muitos compostos orgânicos formam sólidos moleculares desse tipo. Em alguns sólidos moleculares as moléculas são polares, como no caso do gelo, por exemplo. As moléculas de água são polares porque, em cada uma delas, o átomo de oxigénio atrai mais os electrões que constituem as ligações covalentes com os átomos de hidrogénio. Então, a parte de uma molécula correspondente ao átomo de oxigénio é negativa e as partes correspondentes aos átomos de hidrogénio, positivas. A ligação entre as moléculas, chamada ligação hidrogénica, dá-se pela atracção electrostática entre a parte negativa de uma molécula e a positiva de outra. Os sólidos moleculares têm uma condutividade eléctrica muito baixa (são isolantes).
Um sólido metálico é formado a partir de átomos com alguns electrões fracamente ligados nas camadas mais externas, electrões esses que passam a se mover por todo o sólido quando de sua formação. Assim, um sólido metálico é constituído por uma rede ordenada de iões positivos que são mantidos juntos por uma espécie de gás de electrões livres. A mobilidade dos electrões de valência que constituem esse gás de electrões livres é que torna os metais bons condutores de electricidade.