Ligações Metálicas

Ligação metálica

É o tipo de ligação que ocorre entre os

átomos de metais. Quando muitos destes

átomos estão juntos num cristal metálico,

estes perdem seus elétrons da última

camada. Forma-se, então, uma rede

ordenada de íons positivos mergulhada num

mar de elétrons em movimento aleatório. Se

aplicarmos um campo elétrico a um metal,

orientamos o movimento dos elétrons numa

direção preferencial, ou seja, geramos uma

corrente elétrica

Quando aplica-se uma voltagem elétrica a um metal, os elétrons no mar de elétrons podem se mover facilmente e gerar uma corrente elétrica.

Os elétrons de valência não estão ligados aos átomos,

mas deslocalizados por todo o retículo, movendo-se em

todas as direções e sendo compartilhados por todos os

cátions com igual probabilidade.

Grande número de entidades iguais mantidas coesas em um retículo cristalino.

Ligação metálica

Os átomos de um

metal no estado

sólido estão

arranjados de modo a

formar figuras

geométricas bem

definidas – os

retículos metálicos.

Modelo Mar de Elétrons Retículo de esferas rígidas (cátions) mantidos coesos por elétrons que podem se mover livremente – elétrons livres (“mar de elétrons”).

Elétrons mais externos se encontram muito longe do núcleo.

Os metais possuem baixas energias de ionização – tornam-se cátions facilmente.

A força de coesão resulta da atração entre os cátions no reticulado e a nuvem eletrônica.

Principais características e

propriedades das ligações metálicas

São não direcionais – atração eletrostática.

Força da ligação metálica – depende da

carga dos cátions.

Brilho metálico – interação dos elétrons do

metal com os diversos comprimentos de onda

incidentes.

A refletividade de uma substância é dada pela

razão entre a quantidade de luz refletida e a

quantidade de luz incidente. Os metais têm

brilho, que recebe o nome característico

de brilho metálico. Fonte: Wikipedia

Principais características e

propriedades das ligações metálicas

Características dos Metais

Dureza, ponto de fusão e

ponto de ebulição elevados –

dependem primordialmente

da força das ligações

metálicas.

Características dos Metais

Ductilidade e Maleabilidade:

capacidade de se deformar quando há

a presença de uma força direcional.

Características dos Metais

A diferença é que a ductibilidade se refere a

formação de filamentos e a maleabilidade

permite a formação de lâminas delgadas do

material sem que este se rompa, tendo em

comum que não existe nenhum método para

quantificá-los.

Em muitos casos, a maleabilidade de uma

substância metálica aumenta com a

temperatura. Por isso, os metais são

trabalhados mais facilmente a quente.

Fonte: Wikipedia

Características dos Metais

Podem formar uma grande quantidade

de ligas metálicas combinando-os

com outros metais ou outros

elementos da Tabela Periódica.

Ligas metálicas

Materiais com propriedades metálicas que contém dois ou mais elementos sendo que pelo menos um deles é metal.

As ligas possuem propriedades diferentes dos elementos que as originam. Algumas propriedades são tais como diminuição ou aumento do ponto de fusão, aumento da dureza e aumento da resistência mecânica.

Ligas metálicas

Exemplos de Ligas

Liga Composição Utilização

Amálgama dental mercúrio, prata e

estanho

obturações

dentárias

Bronze cobre e estanho fabricação de

sinos, estátuas e

moedas

Aço inoxidável carbono, ferro,

cromo e níquel

Fabricação de

utensílios de

cozinha e peças

de carro

Aço — constituído por Fe e C.

Aço inoxidável — constituído por Fe,

C, Cr e Ni.

Ouro de Joias — constituído

por Au (75 %), Ag e/ou Cobre (25 %) para o

ouro 18K. O ouro 24K é ouro puro.

Amálgama dental (utilizada em obturações) —

constituídas por Hg, Ag e Sn.

Bronze — constituídos por Cu e Sn.

Latão (utilizado em armas e torneiras) —

constituídos por Cu e Zn.

Ligas metálicas

Fonte: Wikipedia

Ligações metálicas avaliadas pela T.O.M.

ISOLANTES ELÉTRICOS

NOS ISOLANTES ELÉTRICOS, A BANDA DE

VALÊNCIA ESTÁ PREENCHIDA, SENDO IMPOSSÍVEL

UMA PERTURBAÇÃO DENTRO DESTA BANDA OU

FAIXA; E ENTRE ESSA BANDA DE VALÊNCIA E A

PRÓXIMA BANDA VAZIA HÁ UMA APRECIÁVEL

DIFERENÇA DE ENERGIA. OS ELÉTRONS NÃO PODEM

SER PROMOVIDOS PARA UM NÍVEL VAZIO, ONDE

PODEM MOVER-SE LIVREMENTE.

CONDUTORES ELÉTRICOS

NOS CONDUTORES ELÉTRICOS, OU A BANDA DE

VALÊNCIA ESTÁ PARCIALMENTE PREENCHIDA, OU

OCORRE SOBREPOSIÇÃO DAS BANDAS DE VALÊNCIA

E DE CONDUÇÃO. NÃO HÁ, PORTANTO, UM “SALTO”

ENERGÉTICO ENTRE OS ORBITAIS MOLECULARES

PREENCHIDOS E VAZIOS, E A PERTURBAÇÃO DO

ELÉTRON MANIFESTA-SE COM FACILIDADE.

SEMICONDUTORES

SEMICONDUTOR INTRÍNSECO:

A DIFERENÇA DE ENERGIA ENTRE AS

BANDAS É SUFICIENTEMENTE

PEQUENA PARA PERMITIR POR MEIO DE

ENERGIA TÉRMICA A PROMOÇÃO DE

ALGUNS ELÉTRONS DA BANDA

PREENCHIDA DE VALÊNCIA PARA A

BANDA DE CONDUÇÃO VAZIA.

SEMICONDUTOR EXTRÍNSECO

É OBTIDO QUANDO SE ADICIONA

UMA IMPUREZA ADEQUADA (DOPANTE)

A UM ISOLANTE, SITUAÇÃO EM QUE A

BANDA DE IMPUREZA SERVE DE

“PONTE” NO SALTO DE ENERGIA ENTRE

AS BANDAS DE VALÊNCIA E DE

CONDUÇÃO DO ISOLANTE.

SEMICONDUTOR EXTRÍNSECO TIPO-n:

A BANDA DE CONDUÇÃO VAZIA RECEBE ELÉTRONS DE UM

DOPANTE

SEMICONDUTOR EXTRÍNSECO TIPO-p:

O DOPANTE RETIRA ELÉTRONS DA BANDA DE VALÊNCIA.