Estrutura e Propriedade Dos Metais
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ESTRUTURA E PROPRIEDADES DOS METAIS
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Qualquer superfície não polida e não oxidada de um metal, por exemplo a que
fica exposta ao partir-se um fio metálico ou uma peça de metal, mostra
pequenos cristais
Muitos metais, como o ferro, são bastante resistentes, o que sugere que as
ligações entre os átomos devem ser fortes.
Muitos metais são maleáveis, podendo dividir-se em lâminas finas. São dúcteis,
ou seja podem estirar-se em fios. Isto significa que os átomos nos metais se
podem mover sem quebrar as ligações entre eles.
São condutores eléctricos, o que sugere que há electrões no metal que são livres
para se moverem através do sólido.
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Ligação metálica
Empacotamento regular de átomos em várias estruturas.
As formas geométricas regulares dos cristais constituem
uma indicação do arranjo regular dos respectivos átomos.
Alguns métodos físicos tais como difracção de raios X
revelam a forma de empacotamento.
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A forma compacta como os átomos dos metais se
associam significa que os respectivos electrões de
valência se encontram partilhados entre cada átomo
e os vizinhos e entre estes e os seguintes, e assim
sucessivamente.E porque é que isto acontece?
Vamos fazer alguns registos!
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A eficácia da ligação metálica depende de vários factores:
• número de electrões de valência partilhados
• carga dos cernes
No sódio (11Na) há só 1 electrão (3s) a
partilhar
No magnésio (12Mg) há 2 electrões a
partilhar
Os cernes são Na+ e Mg2+
Consequência, ligação metálica mais forte
no magnésio!
Reflecte-se no ponto de fusão: 650ºC para
Mg e 98ºC para Na
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Os metais de transição, com electrões de
valência d e s de energias relativamente
próximas partilham um maior número de
electrões, o que se traduz numa ligação
metálica mais forte.
Por exemplo, os pontos de fusão para o
crómio, ferro e cobre são:
1875ºC, 1536ºC e 1083ºC
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O que justifica a elevada condutividade eléctrica e eléctrica dos metais?
O facto dos electrões de valência nos metais serem relativamente livres .
Os movimentos aleatórios desses electrões são facilmente polarizados por uma ddp eléctrico a que o material seja sujeito.
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O que justifica o brilho dos metais?
A mobilidade dos
electrões livres. Uma luz
incidente é um campo
electromagnético
oscilante: ao atingir a
superfície do metal, o
campo eléctrico da
radiação “empurra” os
electrões móveis para a
frente e para trás.
Estes electrões
oscilantes emitem luz,
que vemos como brilho
(o reflexo da luz
incidente)
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O que explica a maleabilidade e ductilidade?
Como os catiões estão cercados por um “mar” de electrões, a ligação metálica não tem carácter direccional. Um catião pode ser empurrado passando pelos seus vizinhos sem muito esforço
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Mais informação…Mais informação…
Quando aumenta o número de electrões envolvidos na ligação, verifica-se um aumento da energia de ligação e dos pontos de fusão dos metais
Em geral quanto menos electrões de valência por átomo estiverem envolvidos
na ligação metálica, mais metálica é a ligação, isto é, mais facilmente se movem
os electrões de valência
O maior grau de ligação metálica aparece nos metais alcalinos, que têm apenas
um electrão de valência.
Têm energias de ligação e pontos de fusão baixos!