O documento discute as propriedades dos metais e a ligação metálica. A ligação metálica ocorre devido à atração entre cátions e elétrons semi-livres, resultando em uma diminuição de energia do sistema. Os metais apresentam propriedades como boa condutividade elétrica e térmica, alta maleabilidade e ductibilidade devido aos elétrons semi-livres deslocáveis.

1. Prof. Luciane Soares
2014

2. 1. Constituição
METAL
GRANDE
RAIO ATÔMICO
PEQUENA ENERGIA
DE IONIZAÇÃO
PEQUENA ATRAÇÃO
ELÉTRON-NÚCLEO
TENDE A FORMAR
CÁTIONS

3. 2. Modelo para a ligação metálica
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Ag+ (posições definidas no retículo,
mas podem vibrar)
Elétrons deslocáveis
(semi-livres)
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Ver animação

4.  Ligação metálica = atração entre cátions e
elétrons semi-livres.
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.e-cátions
Elétrons
semi-livres
Os elétrons semi-livres são atraídos por vários cátions.

5. Cátions monovalentes:
para cada cátion, há 1
Esquema 7
elétron
Cátions bivalentes: para
cada cátion, há 2
elétrons

6. 3. Retículos cristalinos de alguns
sólidos metálicos
http://semente.pro.br/portal/hiper/metalica/metalica.swf

7. Estados físicos
 O que ocorre com a ligação metálica
na mudança de fase de um metal?

8. 3. Ligação metálica x substâncias
metálicas
Propriedades
dos metais
Movimentação
dos Elétrons
semi-livres
Relacionada à
• Bons condutores elétricos e térmicos
• Brilham
• Alta maleabilidade e ductibilidade

9. RReepprreesseennttaaççããoo eessqquueemmááttiiccaa ddaa ccoorrrreennttee
eellééttrriiccaa nnoo mmeettaall
Os cátions vibram.
Elétrons
semi-livres
cátions
O movimento de um elétron induz o movimento de outro elétron.
O movimento é organizado apenas quando há condução elétrica.

10. Sólidos metálicos conduzem bem calor
No estudo da transferência de calor, condução térmica é
a transferência de energia térmica entre átomos e/ou
moléculas vizinhas em uma substância devido a um
gradiente (diferença) de temperatura.
Em outras palavras, é um fenômeno de transferência
térmica causado por uma diferença de temperatura entre
duas regiões em um mesmo meio ou entre dois meios em
contato.
Fig.1 – Modelo para a
condutividade térmica

11. Sólidos metálicos conduzem bem calor
Quanto maior a facilidade na transmissão de agitação
das partículas, maior a condutividade elétrica.
Os metais conduzem bem calor porque a transmissão da
agitação é favorecida pela presença dos elétrons semi-livres.
O movimento de um elétron induz facilmente o
movimento do elétron adjacente.

12. Sólidos metálicos possuem brilho
Os elétrons, localizados nas superfícies dos objetos
metálicos, absorvem e irradiam a luz. Por isso, quando
polidos, os objetos metálicos apresentam um brilho
caraterístico.
oSe o metal refletir todas as cores do espetro
eletromagnético a sua coloração será prateada;
oSe o metal não refletir todas as cores do espetro
eletromagnético, refletirá uma única cor das radiações
absorvidas.
Daí o ouro (Fig.1) ser amarelo e o cobre (Fig.2)
avermelhado.
Fig.1 - Ouro Fig.2 - Cobre

13. Sólidos metálicos são, geralmente, duros
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Quando um plano
de íons desliza
sobre outro não
há repulsão.

14. Quais amostras são ligas metálicas?

16. vídeo
https://www.youtube.com/watch?v=iVZBhubw8uI

17. Questões complementares
1) Responda às questões abaixo a respeito dos metais comuns no
cotidiano:
a. Qual o único metal líquido a 20 ºC?
b. Que metal tem cor amarela?
c. Que metal possui cor avermelhada?
d. Cite um metal usado em panelas e latas de refrigerante.
e. Cite um metal que seja considerado bem denso.
f. Que metal é constituinte de latarias de automóveis?
g. Cite três metais usados na manufatura de joias

18. Questões complementares
2) (Cefet-PR) Analise as afirmações a seguir:
I – O metal X é leve, sofre pouca corrosão e é bastante utilizado na
construção civil (portões, esquadrias) e na fabricação de aeronaves
(ligas leves);
II – O metal Y forma com o estanho uma liga denominada bronze,
muito utilizada na fabricação de monumentos;
III – O metal Z de elevado ponto de fusão é frequentemente
utilizado em filamentos de lâmpadas incandescentes.
Tais metais são, na ordem:
a) Estanho, cromo, platina.
b) Zinco, tungstênio, chumbo.
c) Cobre, estanho, ouro.
d) Alumínio, cobre, tungstênio.
e) Estanho, alumínio, cobre.

19. Questões da apostila PAG. 300
O metal usado na fiação elétrica é o cobre. Ele apresenta
alta condutividade elétrica (conduz bem eletricidade),
ductibilidade (pode ser transformado em fio) e resistência
à tração (o fio pode ser esticado sem se romper
facilmente)

20. O metal prata tem maior condutividade elétrica, porém
não é usado na fiação elétrica em função do seu alto
valor econômico (custo).

21. O mercúrio tem menor condutividade elétrica porque ele
é líquido na temperatura ambiente. No metal líquido, o
movimento de translação do cátion, dificulta o
movimento do elétron, o que implica menor condução
elétrica.

22. O melhor material para conservar a bebida
gelada é o isopor, já que ele apresenta menor
condutividade térmica.

23. Alumínio (A): fabricação de panelas, esquadrias, folhas,
tubos, aviação, automóveis
Cobre (Cu): fabricação do bronze (junto com o Sn) e do
latão (junto com o Zn) e confecção de moedas. Fabricação
de arames, fios, panelas, etc.
Ferro (Fe): fabricação de esquadrias, ferramentas, pregos,
etc.

24. Geralmente, são sólidos na temperatura ambiente.
Alguns têm alta TF e TE e outros tem baixa
Bons condutores elétricos e térmicos
Alto brilho
Alta maleabilidade
É bom salientar que os metais também são insolúveis
em água, porém alguns reagem com a água,
produzindo novas substâncias.
Além das propriedades citadas no texto, podemos
dizer que os metais são dúcteis (podem ser
transformados em fios).

25. Os elementos metálicos apresentam grande raio
atômico e pequena energia de ionização. Portanto,
não atraem muito os elétrons de valência, tendendo a
formar cátions. A ligação metálica ocorre devido
atração entre os elétrons semi-livres e os cátions, o
que leva a uma diminuição de energia do sistema, ou
seja, estabilização.

26. e-
Cátion de Prata
elétron semi-livre
(deslocável)
Obs.: não foram feitos modelos cinéticos. sabe-se que, na prata
sólida, os cátions tem movimento vibracional. Os elétrons semi-livres
possuem movimento vibracional, rotacional e translacional.
na fase líquida, tanto os cátions quanto os elétrons semi-livres
possuem todos os movimentos. No modelo, como o cátion é
monovalente, para cada cátion deve haver 1 elétron semi-livre.
Se for representado um cátion bivalente, para cada cátion deve
haver 2 elétrons semi-livres.

27. A condutividade da prata na fase sólida é maior que da
prata na fase líquida, já que as partículas no sólido estão
mais organizadas e com menos movimento, facilitando o
fluxo ordenado dos elétrons semi-livres.

28. OBS.: não foi feito um modelo cinético. Sabe-se que, no
mercúrio líquido, há o movimento translacional, rotacional e
vibracional tanto dos cátions quanto dos elétrons semi-livres.

29. A ligação é enfraquecida porque há o distanciamento dos
cátions e elétrons semi-livres, o que diminui a atração
entre essas partículas.

30. È uma mistura homogênea (solução sólida) envolvendo
substâncias metálicas. Pode também constituir a liga, uma
substância metálica junto com outras não metálicas.

32. Questões complementares
3) (ENEM)

33. OUTROS RECURSOS
http://www.redescola.com.br/software/nrqpv061/nrqpv061.swf
http://www.unisinos.br/propulsor/wp-content/
uploads/2011/05/LigacoesQuimicas.swf
http://www.slideshare.net/AnaFPinto/os-metais-e-as-suas-propriedades