O documento discute as propriedades dos metais e o modelo de ligação metálica. Explica que os metais apresentam propriedades como boa condutibilidade térmica e elétrica, maleabilidade e elevados pontos de fusão, devido às fortes ligações entre os átomos no modelo de ligação metálica, onde os elétrons são deslocalizados entre os núcleos atômicos.

1. Escola Secundária de
Fafe
Química
1º Turno, Grupo 2

2. Os metais apresentam propriedades físicas macroscópicas
que sugerem claramente um modelo especial para a ligação que
une os seus átomos – a ligação metálica. Assim, surgiu o Modelo
de ligação metálica.

4. • Este modelo tem os seguintes pressupostos:
o A junção das nuvens eletrónicas dos átomos na rede metálica, permitindo que
os eletrões mais externos não permaneçam apenas na nuvem eletrónica do
seu átomo, mas movimentando-se nas nuvens eletrónicas dos átomos
adjacentes.
o A transformação dos átomos do metal em iões positivos.
o A interação entre os eletrões periféricos deslocalizados que se movimentam
entre “iões” cria uma força ligante que une os átomos entre si na rede
metálica.
o Como existem iões positivos e eletrões livres, a eletroneutralidade do metal
mantém-se.
http://www.youtube.com/watch?v=dyX5I_i
o7bg&feature=related

5. As propriedades físicas que caracterizam os metais são:
o Elevada condutibilidade térmica.
o Superfície de aspecto brilhante.
o Maleabilidade e ductilidade
o Densidade, dureza e ponto de fusão.

6. Os eletrões localizados nas superfícies dos objectos metálicos, absorvem e
irradiam a luz, por isso os objetos metálicos, quando polidos apresentam
um brilho caraterístico.
o Se o metal refletir todas as cores do espetro eletromagnético a sua
coloração será prateada;
o Se 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(Fg.2) avermelhado.
Fig.1 - Ouro
Fig.2 - Cobre

7. Os metais possuem uma enorme capacidade de conduzir calor e corrente
elétrica. Nos metais, a condutividade térmica está relacionada com a
condutividade elétrica, uma vez que os eletrões de condução, além de
transferirem corrente elétrica, transferem também energia térmica.
No entanto, a correlação entre a condutividade elétrica e a térmica só vale
para metais, devido a forte influência dos fotões no processo de
transferência de calor.

8. 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 de temperatura.
Noutras palavras, é um modo do fenómeno de transferência térmica
causado por uma diferença de temperatura entre duas regiões em um
mesmo meio ou entre dois meios em contato no qual não se percebe
movimento global da matéria na escala macroscópica.
Fig.3 – Demonstração da
condutividade térmica

9. Os metais possuem um bom ordenamento na sua estrutura cristalina, e
também eletrões livres que se podem locomover através da rede de átomos.
Os eletrões movimentam-se em virtude das diferenças de potencial
aplicadas nas extremidades deste material. Estas surgem devido à falta de
eletrões em algumas regiões e à sobra de eletrões em outras regiões.
A diferença de potencial está associada às forças de atração entre as
cargas elétricas. Ou seja, a região de carga positiva, onde faltam eletrões,
atrai os eletrões, de carga negativa.

10. A densidade relaciona a massa com o volume. Nutras palavras, define a quantidade de
massa contida por unidade de volume.
Para iguais volumes de diferentes metais, quanto maior for a massa de um deles, maior
irá ser a sua densidade. Já se for para iguais valores de massa, o metal que apresentar
menor volume, irá ser o que possui maior densidade. Para os metais de transição, quanto
maior for o número atómico, maior vai ser a massa da substância, mas como o volume
desta não vai variar de forma significativa, vai implicar um aumento da densidade.
Pode-se calcular a densidade de um metal através da seguinte fórmula:

11. A dureza é a propriedade caraterística dos metais (e de todos os materiais
sólidos), que expressa a resistência a deformações, mas também a resistência a
quando são riscados ou quando ocorre a corrosão desse metal.
Esta propriedade dá a capacidade de resistência aos metais, de forma
permanente, à deformação, quando sujeitos a uma força constante.
Quanto maior a dureza de um metal, maior a capacidade de resistência a
deformações. Existem várias escalas para a medição da dureza de metais tais
como Rockwell (Fig.4) e a Escala de Mohs.
Esta propriedade está diretamente relacionada com as forças de ligação dos
átomos constituintes dos metais.
Fig.4 – Método Rockwell

12. O ponto de fusão de uma substância corresponde à temperatura segundo o
qual essa substância passa do estado sólido para o estado líquido.
Já o ponto de ebulição de uma substância corresponde à temperatura à
qual a substância no estado líquido passa ao estado gasoso.
Os metais podem apresentar variados pontos de fusão e de ebulição.
Fig.5 – Aparelho para determinação
de pontos de fusão

13. No entanto, os metais apresentam valores elevados de fusão e de ebulição.
Isto deve-se ao facto de as ligações metálicas serem muito fortes, ou seja, os
átomos estão intensamente unidos. Deste modo é preciso um valor elevado
de energia térmica para superar as forças de atração entre os átomos.
Fig.6 – Aparelho para determinação de
pontos de ebulição

14. A ductilidade consiste na capacidade de um material, especialmente certos
metais como o ouro, sofre deformação plástica, em contraposição com a
deformação elástica.
Os metais são substâncias extremamente dúcteis, podendo ser estriados
em fios, martelados ou laminados em finas folhas, sem se partirem.
Fig.7 – Filigrana de ouro

15. Esta propriedade permite que os corpos sejam moldados e deformados, sem que
o material se rompa.
Os metais apresentam assim elevada maleabilidade, sendo que o ouro é o mais
maleável, conseguindo-se obter folhas com uma espessura muito fina (10 milésimos
de milímetro). Outro exemplo é o alumínio com destaque como envoltório
conservante de alimentos.
Esta propriedade nos metais explica-se pelo facto destes apresentarem uma
natureza não direcional, que não se rompe com a distorção, pois o deslocamento dos
átomos não altera, significativamente, as forças de ligação.
Normalmente, a maleabilidade dos metais aumenta com o aumento da
temperatura, pelo que estes são mais facilmente trabalhados a quente.

16. Fig.8 – Folha de alumínio a
conservar alimentos
http://www.youtube.com/watch?v=DZ26-jlLWVo

17. As ligações entre os átomos de um metal são explicadas pelo modelo de ligação
metálica.
Os metais apresentam propriedades macroscópicas, como:
 Densos e duros;
 Boa condutividade térmica e elétrica;
 Maleáveis e dúcteis;
 Elevados pontos de fusão e ebulição (para a grande maioria);
 Brilho.
E também apresentam propriedades microscópicas, como:
 Pequeno número de eletrões de valência;
 Baixos valores de energia de primeira ionização;
 Baixos valores de afinidade eletrónica.

18.  http://pt.wikipedia.org/wiki/Liga%C3%A7%C3%A3o_met%C3%A1lica
http://www.infopedia.pt/$ligacao-metalica
http://sites.poli.usp.br/d/pqi2110/aulas/patricia/Lig%20Metalicas%20-
%20Patricia.pdf
http://www.infoescola.com/quimica/propriedades-dos-metais/
http://livroevt2.no.sapo.pt/central/materiais_materias_primas/metais/metai
s.htm