aula lig metalica_2014
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Prof. Luciane Soares2014
1. Constituição
METAL
GRANDE RAIO ATÔMICO
PEQUENA ENERGIA DE IONIZAÇÃO
PEQUENA ATRAÇÃOELÉTRON-NÚCLEO
TENDE A FORMAR CÁTIONS
2. Modelo para a ligação metálica
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Ag+ (posições definidas no retículo, mas podem vibrar)
Elétrons deslocáveis (semi-livres)
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Ver animação
Ligação metálica = atração entre cátions e elétrons semi-livres.
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.e-cátions
Elétronssemi-livres
Os elétrons semi-livres são atraídos por vários cátions.
Esquema 7
Cátions monovalentes: para cada cátion, há 1
elétron
Cátions bivalentes: para cada cátion, há 2
elétrons
3. Retículos cristalinos de alguns sólidos metálicos
http://semente.pro.br/portal/hiper/metalica/metalica.swf
Estados físicos
O que ocorre com a ligação metálica na mudança de fase de um metal?
3. Ligação metálica x substâncias
metálicas
Propriedades dos metais
Movimentação dos Elétrons semi-livres
Relacionada à
• Bons condutores elétricos e térmicos
• Brilham
• Alta maleabilidade e ductibilidade
Representação esquemática da corrente Representação esquemática da corrente elétrica no metalelétrica no metal
Os cátions vibram.O movimento de um elétron induz o movimento de outro elétron.O movimento é organizado apenas quando há condução elétrica.
cátions
Elétronssemi-livres
Sólidos metálicos conduzem bem calor
No estudo da transferência de calor, condução térmica é
a transferência de energia térmica entre átomos e/ou
moléculas vizinhas em uma substância devido a um
gradiente (diferença) de temperatura.
Em outras palavras, é um fenômeno de transferência
térmica causado por uma diferença de temperatura entre
duas regiões em um mesmo meio ou entre dois meios em
contato.
Fig.1 – Modelo para a condutividade térmica
Sólidos metálicos conduzem bem calor
Quanto maior a facilidade na transmissão de agitação
das partículas, maior a condutividade elétrica.
Os metais conduzem bem calor porque a transmissão da
agitação é favorecida pela presença dos elétrons semi-
livres. O movimento de um elétron induz facilmente o
movimento do elétron adjacente.
Sólidos metálicos possuem brilho
Os elétrons, localizados nas superfícies dos objetos metálicos, absorvem e irradiam a luz. Por isso, quando polidos, os objetos metálicos apresentam um brilho caraterístico.oSe o metal refletir todas as cores do espetro
eletromagnético a sua coloração será prateada;oSe o metal não refletir todas as cores do espetro
eletromagnético, refletirá uma única cor das radiações absorvidas.
Daí o ouro (Fig.1) ser amarelo e o cobre (Fig.2)
avermelhado.
Fig.1 - Ouro Fig.2 - Cobre
Sólidos metálicos são, geralmente, duros
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Quando um plano de íons desliza sobre outro não há repulsão.
Quais amostras são ligas metálicas?
Questões complementares
1) Responda às questões abaixo a respeito dos metais comuns no cotidiano:
a. Qual o único metal líquido a 20 ºC?b. Que metal tem cor amarela?c. Que metal possui cor avermelhada?d. Cite um metal usado em panelas e latas de refrigerante.e. Cite um metal que seja considerado bem denso.f. Que metal é constituinte de latarias de automóveis?g. Cite três metais usados na manufatura de joias
Questões complementares
2) (Cefet-PR) Analise as afirmações a seguir: I – O metal X é leve, sofre pouca corrosão e é bastante utilizado na construção civil (portões, esquadrias) e na fabricação de aeronaves (ligas leves);II – O metal Y forma com o estanho uma liga denominada bronze, muito utilizada na fabricação de monumentos;III – O metal Z de elevado ponto de fusão é frequentemente utilizado em filamentos de lâmpadas incandescentes.
Tais metais são, na ordem: a) Estanho, cromo, platina.b) Zinco, tungstênio, chumbo.c) Cobre, estanho, ouro.d) Alumínio, cobre, tungstênio.e) Estanho, alumínio, cobre.
Questões da apostila PAG. 300
O metal usado na fiação elétrica é o cobre. Ele apresenta alta condutividade elétrica (conduz bem eletricidade), ductibilidade (pode ser transformado em fio) e resistência à tração (o fio pode ser esticado sem se romper facilmente)
O metal prata tem maior condutividade elétrica, porém não é usado na fiação elétrica em função do seu alto valor econômico (custo).
O mercúrio tem menor condutividade elétrica porque ele é líquido na temperatura ambiente. No metal líquido, o movimento de translação do cátion, dificulta o movimento do elétron, o que implica menor condução elétrica.
O melhor material para conservar a bebida gelada é o isopor, já que ele apresenta menor condutividade térmica.
Alumínio (A): fabricação de panelas, esquadrias, folhas, tubos, aviação, automóveisCobre (Cu): fabricação do bronze (junto com o Sn) e do latão (junto com o Zn) e confecção de moedas. Fabricação de arames, fios, panelas, etc.Ferro (Fe): fabricação de esquadrias, ferramentas, pregos, etc.
Geralmente, são sólidos na temperatura ambiente. Alguns têm alta TF e TE e outros tem baixa Bons condutores elétricos e térmicos Alto brilho Alta maleabilidade
É bom salientar que os metais também são insolúveis em água, porém alguns reagem com a água, produzindo novas substâncias.Além das propriedades citadas no texto, podemos dizer que os metais são dúcteis (podem ser transformados em fios).
Os elementos metálicos apresentam grande raio atômico e pequena energia de ionização. Portanto, não atraem muito os elétrons de valência, tendendo a formar cátions. A ligação metálica ocorre devido atração entre os elétrons semi-livres e os cátions, o que leva a uma diminuição de energia do sistema, ou seja, estabilização.
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Cátion de Prata
elétron semi-livre (deslocável)
Obs.: não foram feitos modelos cinéticos. sabe-se que, na prata sólida, os cátions tem movimento vibracional. Os elétrons semi-livres possuem movimento vibracional, rotacional e translacional. na fase líquida, tanto os cátions quanto os elétrons semi-livres possuem todos os movimentos. No modelo, como o cátion é monovalente, para cada cátion deve haver 1 elétron semi-livre. Se for representado um cátion bivalente, para cada cátion deve haver 2 elétrons semi-livres.
A condutividade da prata na fase sólida é maior que da prata na fase líquida, já que as partículas no sólido estão mais organizadas e com menos movimento, facilitando o fluxo ordenado dos elétrons semi-livres.
OBS.: não foi feito um modelo cinético. Sabe-se que, no mercúrio líquido, há o movimento translacional, rotacional e vibracional tanto dos cátions quanto dos elétrons semi-livres.
A ligação é enfraquecida porque há o distanciamento dos cátions e elétrons semi-livres, o que diminui a atração entre essas partículas.
È uma mistura homogênea (solução sólida) envolvendo substâncias metálicas. Pode também constituir a liga, uma substância metálica junto com outras não metálicas.
Questões complementares3) (ENEM)
OUTROS RECURSOShttp://www.redescola.com.br/software/nrqpv061/nrqpv061.swf
http://www.unisinos.br/propulsor/wp-content/uploads/2011/05/LigacoesQuimicas.swf
http://www.slideshare.net/AnaFPinto/os-metais-e-as-suas-propriedades
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