ESTRUTURA E PROPRIEDADES DOS METAIS

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.

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.

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!

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

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

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.

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)

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

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!