Atps Ligações Metálicas

Etapa 3

Aula-tema: O modelo de ligações metálicas

Passo 1 (equipe)

Ler o modelo de ligação metálica, capítulo 4 PLT e responda as questões abaixo:

Descreva 5 características dos metais.

R: Bons condutores elétricos: usados para fabricar fios elétricos;

Bons condutores térmicos: usados na fabricação de utensílios de cozinha, ferros elétricos, etc.

Apresentam brilho e cor típicos: uma superfície metálica bem polida tem aspecto tipicamente brilhante, normalmente, possuem cor branca prateada, pois refletem bem todas as freqüências de luz;

Podem ser entortados: alguns são mais duros, outros, mais moles, porém uma propriedade muito importante é sua flexibilidade;

Resistência ao calor: com exceção do mercúrio, todos os outros metais se encontram no estado sólido à temperatura ambiente, e geralmente possuem altas temperaturas de fusão e ebulição, todos podem ser transformados em fios e lâminas sem partirem (propriedade da maleabilidade).

Explique como ocorre a ligação metálica.

R: Se fosse possível visualizar a estrutura de um metal de forma bem nítida veríamos os retículos cristalinos presentes nos metais sólidos. Esses retículos são compostos de cátions envoltos por uma espessa camada de elétrons. Como se sabe, os íons cátions apresentam carga (+) e os elétrons (-).

Na composição atômica existe a camada de valência, e os elétrons se movimentam livremente por essa camada mantendo a atração eletromagnética pelos cátions. Essa propriedade permite a formação das moléculas de metais e, conseqüentemente, dos próprios metais. É justamente toda essa estrutura do metal que lhe concede a capacidade de ser ótimo condutor de corrente elétrica. É importante ressaltar que os metais conduzem eletricidade estando no estado sólido ou líquido (metal fundido). Inclusive, existe um metal que se encontra no estado líquido na natureza, que é o mercúrio, cujo símbolo atômico é Hg.

Defina o que é uma liga metálica e cite o nome e a composição de 3 ligas metálicas importantes para a indústria.

R: Uma liga metálica é a mistura de dois ou mais metais ou de metais com não-metais, mas sempre com predominância dos metais. As ligas podem ser formadas pela mistura dos metais no estado líquido e posterior resfriamento.

Liga Composição

Aço Ferro e carbono

Aço inoxidável Ferro, carbono, níquel e crômio

Bronze Cobre e estanho

Latão Cobre e zinco

Ouro 18K Ouro (75%) e prata e/ ou cobre (25%)

Amálgamas Ligas que contém mercúrio. Amálgamas odontológicos: 70% de Ag, 18% de Sn, 10% de Cu e 2% de Hg

Solda Chumbo e estanho

Fusível Bismuto, chumbo, estanho e cádmio

Aços: são ligas de ferro e carbono, alguns dos aços mais comuns são classificados de acordo com a concentração de carbono, isto é, em baixa, média e alta. Subclasses também existem em cada grupo, de acordo com a concentração de outros elementos. Os aços doces são usados em situações que exigem estampagem profunda, como portas de geladeira. Os aços duros e tenazes são usados na fabricação de engrenagens e esteiras para tratores, alguns aços possuem resistência anormalmente elevada, aços para certas aplicações elétricas, como placas de transformadores, devem ter características magnéticas especiais. Outros devem ser completamente não magnéticos para aplicações em componentes de relógios.

Aços inoxidáveis: apresentam alta resistência à corrosão numa grande variedade de meios ambientes, especialmente no atmosférico, o elemento predominante acrescentado à liga é o crômio, numa concentração de pelo menos 11% em massa. A resistência à corrosão pode ser intensificada pela adição de níquel e molibdênio. Equipamentos que utilizam esses aços incluem turbinas, caldeiras, fornalhas, aeronaves, mísseis e geradores nucleares.

Bronze: o bronze é um conjunto de ligas metálicas que tem o cobre como base. A adição de outros elementos, além do cobre, como: estanho, zinco, alumínio, antimônio, fósforo, permite ao Bronze alcançar a característica de ser mais resistente. O Cobre isolado não garante as propriedades adquiridas pela junção de vários metais, por esses e outros motivos a liga de Bronze substituiu seu metal de origem ganhando espaço no mercado. Possui as vantagens de ser um material não corrosivo e de fácil manuseio, podendo ser polido e trabalhado com facilidade, seu ponto de fusão varia entre 900º C e 1000º C. O Bronze foi consagrado para compor estátuas e objetos de decoração pelas vantagens citadas e pelo diferencial de ser obtido em várias cores e tonalidades. Dentre os objetos feitos com Bronze estão: sinos para Igrejas, medalhas, armas, ferramentas em geral, entre outros.

Passo 2 (equipe)

Ler o texto: “A obtenção do ferro e a produção do aço”.

Assista ao vídeo: “Funcionamento do alto forno e obtenção do ferro gusa”.

Passo 3 (equipe)

Reunir com sua equipe e elaborar um texto de 1 página sobre o ferro, que deve conter:

Resumo de como é produzido o ferro, mencionando os minerais que são usados nessa extração.

Importância do calcário para a produção de ferro.

Gasto de energia (uso do carvão como combustível) para produzir 1 quilo de ferro.

O ferro é o segundo metal mais abundante da crosta terrestre, ficando atrás apenas do alumínio. Ele é encontrado principalmente na forma de óxidos (hematita - 〖Fe〗_2 O_3; magnetita - 〖Fe〗_3 O_4; limonita - 2〖Fe〗_2 O_3.3H_2O). A instalação mais simples para obter o ferro a partir do minério de ferro é chamada forno de lingotamento. Nesse forno, é queimado carvão com minério de ferro e uma boa alimentação de oxigênio (fornecida por um fole ou soprador). O carvão é, essencialmente, carbono puro. O carbono combina-se com o oxigênio para criar dióxido de carbono e monóxido de carbono (liberando uma