Aula lig metalica_2014

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Aula lig metalica_2014

  1. 1. Prof. Luciane Soares 2014
  2. 2. 1. Constituição METAL GRANDE RAIO ATÔMICO PEQUENA ENERGIA DE IONIZAÇÃO PEQUENA ATRAÇÃO ELÉTRON-NÚCLEO TENDE A FORMAR CÁTIONS
  3. 3. 2. Modelo para a ligação metálica .e- Ag+ (posições definidas no retículo, mas podem vibrar) Elétrons deslocáveis (semi-livres) .e- .e- .e- .e- .e- .e- Ver animação
  4. 4.  Ligação metálica = atração entre cátions e elétrons semi-livres. .e- .e- .e- .e- .e- .e- .e- .e- .e- .e- .e- .e- .e-cátions Elétrons semi-livres Os elétrons semi-livres são atraídos por vários cátions.
  5. 5. Cátions monovalentes: para cada cátion, há 1 Esquema 7 elétron Cátions bivalentes: para cada cátion, há 2 elétrons
  6. 6. 3. Retículos cristalinos de alguns sólidos metálicos http://semente.pro.br/portal/hiper/metalica/metalica.swf
  7. 7. Estados físicos  O que ocorre com a ligação metálica na mudança de fase de um metal?
  8. 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. 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. 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. 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. 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. 13. Sólidos metálicos são, geralmente, duros .e- .e- .e- .e- .e- .e- .e- .e- .e- .e- .e- .e- Quando um plano de íons desliza sobre outro não há repulsão.
  14. 14. Quais amostras são ligas metálicas?
  15. 15. vídeo https://www.youtube.com/watch?v=iVZBhubw8uI
  16. 16. 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
  17. 17. 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.
  18. 18. 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)
  19. 19. O metal prata tem maior condutividade elétrica, porém não é usado na fiação elétrica em função do seu alto valor econômico (custo).
  20. 20. 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.
  21. 21. O melhor material para conservar a bebida gelada é o isopor, já que ele apresenta menor condutividade térmica.
  22. 22. 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.
  23. 23. 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).
  24. 24. 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.
  25. 25. 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.
  26. 26. 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.
  27. 27. 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.
  28. 28. A ligação é enfraquecida porque há o distanciamento dos cátions e elétrons semi-livres, o que diminui a atração entre essas partículas.
  29. 29. È uma mistura homogênea (solução sólida) envolvendo substâncias metálicas. Pode também constituir a liga, uma substância metálica junto com outras não metálicas.
  30. 30. Questões complementares 3) (ENEM)
  31. 31. 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

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