Ligações Metálicas

Sumário

Introdução3

Definição do Metal4

Mar de elétrons6

Ligas metálicas6

Ligas substitucional e interticial 7

Metal com memória8

Conclusão10

Referências Bibliográficas11

Introdução

Esse trabalho ira abordar o tema ligações metálicas, que e a ligação que mantém os átomos metálicos unidos, a principal característica desse tipo de ligação e que os metais apresentam uma elevada eletropositividade.

A eletropositividade e a tendência que o átomo tem em doar elétrons, e os metais são especialistas em perder elétrons e isso faz com que nos tenhamos a formação do que conhecemos como a teoria do mar de elétrons, uma vez que meus cátions são positivos os elétrons são negativos se encontram passeando na estrutura metálica, daí temos também as ligas metálicas que são a mistura de átomos metálicos que vão cumprir propriedades totalmente diferentes do que quando elas estavam isoladas. Definindo também o termo ligas substitucionais e interticiais, e metal com memória de nitinol.

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Ligações metálicas

• Definição do metal

Geralmente são sólidos a 25°C e 1 atm; (Ex; ferro (Fe), cobre (Cu), com exceção o mercúrio (Mg) que e o único metal liquido que temos) outros quatro metais derretem a uma temperatura próxima ao ambiente são eles frâncio (Fr), césio (Cs), gálio (Ga) e rubídio (Rb). Os metais são brilhantes, maleáveis que e a capacidade de formar lâminas, dúcteis que e a capacidade de formar fios, e são muito bons para conduzir calor e eletricidade.

Porque os metais são brilhantes?

[pic 1]

         Fótons de luz são absorvidos com mais facilidade por elétrons livres, pois conseguem saltar para um nível de energia mais elevado, assim quando caem novamente de nível a energia e reemitida como luz.

Porque metais são bons condutores?

[pic 2]

A mobilidade dos elétrons também são responsáveis por uma capacidade dos metais de conduzir calor e eletricidade, quando se aquece um metal os elétrons livres rapidamente começam a vibrar um aumento de energia cinética significa um aumento de temperatura, quando se aplica uma corrente elétrica sobre um metal elétrons entram por um lado provocando repulsão e gerando movimento no “mar de elétrons” e a quantidade de elétrons que sai do metal e a mesma que entra.

                                                                              Repulsão de elétrons [pic 3]

[pic 4]

Metais Maleáveis                      

A maleabilidade também e explicada pela mobilidade do mar de elétrons, se batermos com um martelo no cristal iônico ele ira se estilhaçar, isso acontece porque a força aplicada empurra os íons de cargas iguais para se juntarem eles então se repelem quebrando o cristal, em contraste se você bater no metal com um martelo ele não se quebra só amassa, metais tem a capacidade de se deformarem a resposta de uma força aplicada o mar de elétrons protegem os cátions uns dos outros prevenindo assim a repulsão entre eles fazendo com que o metal possa mudar de forma, o metal mais maleável e o ouro.[pic 5]

[pic 6]

Metais Dúcteis

[pic 7]

Uma propriedade similar a maleabilidade do metal e a capacidade de se puxado longos fios sem se quebrar chamamos isso de ductilidade, ligações iônicas não são dúcteis porque não são maleáveis, se uma ligação iônica fosse moldada em um cilindro ela quebraria por conta da repulsão dos íons similares, em contraste o metal pode ser moldado em um cilindro porque os cátions podem se alinhar protegido uns dos outros enquanto o mar de elétrons os envolve, o metal mais dúctil e a platina.

A estrutura do metal e a natureza das ligações metálicas explicam em partes essas categorias típicas, metais são compostos por íons positivos ou cátions estreitamente unidos em sólidos cristalinos, os cátions estão rodeados por um mar elétrons móveis, esses elétrons de valência estão livres para distanciar-se dos seus átomos de origem , quando um elétron se afasta devido atração eletro estática entre os cátions e os elétrons um outro se move para ocupar o seu lugar, essa e a natureza das ligações metálicas o que mantém o metal unido.

• Mar de elétrons 

Um metal constituído por cátions em posições fixas e os elétrons dispersos, Ex: uma sala cheia de alunos e cada um com uma bolinha um jogando para o outro, momentaneamente quando lançada você fica sem mais logo após você recebera outra novamente.

Esses elétrons são de valência, eles pertencem a todos os cátions, esse modelo explica a grande condutividade elétrica dos metais, basta que aplique uma diferença de potenciais para que esses elétrons se organizem em uma única direção e surge então a corrente elétrica em movimento ordenado de cargas. Explica também a alta condutividade térmica que os metais tem; Ex: o aquecimento da ponta de um ferro vai sendo transmitida para o comprimento porque os cátions vão começar a vibrar e vai transferindo para os outros e o calor vai sendo conduzido. Ligações metálicas são mais fracas do que ligações iônicas ou as ligações covalentes.

[pic 8]

• Ligas Metálicas

Os metais podem formar ligas que são misturas de 2 ou mais metais, sendo que 1 dos compostos tem que ser metal, com finalidade de gerar um novo tipo de material com propriedades diferentes daquelas que os metais tem isoladamente, com finalidade de aumentar a dureza. Ligas importantes:

Ex:

Cobre (Cu) + Estanho (Sn) = Bronze

O bronze e mais duro e resistente que o cobre sozinho, usado para medalhas, moedas pois e muito resistente a corrosão.

Cobre (Cu) + Zinco (Zn) = Latão

O latão e bastante usado em instrumentos musicais, tubos, e é um pouco mais frágil que as outras.

Alumínio (Al) + magnésio (Mg) = Magnálio

E utilizada para ligas leves porque suporta uma grande tensão, principalmente usada para rodas de automóveis e peças de aviões, o alumínio e o magnésio sozinho são moles mais juntos constituem uma liga extremamente resistentes.

Alumínio (Al) + Prata (Ag) / Cobre (Cu) = Ouro

O ouro sozinho e mole de mais para fazer um objeto como, alianças, relógios, colares.

Ferro (Fe) + Carbono (C) = Aço

O aço e muito utilizado para fazer cordões, barras de aço para construção civil, vigas de aço, alem da sua resistência seu ponto fraco e a impureza do enxofre (S) se tornando um aço quebradiço.