colégio águia master “ligação metálica”

COLÉGIO NOSSA SENHORA DO ROSÁRIO
“METAIS E LIGAÇÃO METÁLICA”
QUÍMICA – SETOR B – 1º ANO EM
Professor: João Eduardo Lucateli
2011
LIGAÇÃO METÁLICA
Modelo desenvolvido baseado nas
propriedades dos metais:
Fase de agregação: maioria sólidos em
condições ambientes (exceto, mercúrio);
MERCÚRIO
LIGA DE MERCÚRIO
HEMATITA
• Pontos de Fusão e Ebulição: são altos
(permite ser utilizados em caldeiras,
tachos e reatores industriais);
• Dureza: sólidos moles (exceto: Irídio e
Cromo);
IRÍDIO
CROMO
• Tenacidade: alta tenacidade: suportam
pressões elevadas sem sofrer rupturas;
• Resistência à Tração: resistentes às forças
aplicadas ao se “puxar” ou “alongar” uma barra ou
um fio metálico;
A alta resistência à tração indica que a
intensidade da ligação metálica é muito
elevada e difícil de romper.
• Maleabilidade: facilmente se transformam em
lâminas;
Isso indica que sua estrutura interna
apresenta grande regularidade, pois, quando
uma peça é submetida a um esforço que a
deforma, as partículas se rearranjam sem
que a estrutura geral seja muito alterada.
Ductibilidade: aquecendo o metal a altas
temperaturas consegue transformá-lo em
fio passando através de furos cada vez
menores;
• Solubilidade: insolúveis em água, óleo ou
qualquer solvente semelhante;
2 Na(s) + 2 H2O(L)  2 NaOH(aq) + H2(g)
Zeppelin Hindenburg, 1937, Nova York
• Condutibilidade Elétrica: excelentes
condutores tanto na fase sólida quanto na
fase líquida.
METAL
Elemento muito eletropositivo.
Normalmente possui de 1 a 3
elétrons na camada de valência.
Tendência a perder elétrons e,
portanto, a formar cátions.
+
METAL
Elemento muito eletropositivo.
Normalmente possui de 1 a 3
elétrons na camada de valência.
Tendência a perder elétrons e,
portanto, a formar cátions.
liberação parcial de elétrons
cátions + elétrons semilivres
Substância Simples Metálica
• Ligação entre átomos de um elemento
metálico  liberação parcial dos elétrons
mais externos  formação de cátions.
• Cátions estabilizam suas cargas positivas
 pelos elétrons semilivres (como uma
nuvem de elétrons).
• Elétrons  certo movimento  semilivres
 condução elétrica e térmica.
METAIS
 Maioria encontrados sob a forma de óxidos e
sulfetos.
 Há alguns metais livres (Metais Nobres): ouro
(Au), prata (Ag), platina (Pt), cobre (Cu),
mercúrio (Hg).
 (devido a baixa reatividade).
Tabela de Reatividade dos Metais:
1A>2A>Al>Mn>Zn>Cr>Fe>Ni>Sn>Pb>H>Cu>Hg>Ag>Pt>Au
OURO
 Grãos (pepitas) misturado na areia
ou incrustado nas rochas.
 Metal mais maleável e mais dúctil
(1 grama de ouro = lâmina de 0,5 m²
e fio de 2 km).
Ouro 18 k (75% Au, 12,5% Cu,
12,5% Ag).
 Só reage com ÁGUA RÉGIA (3V de HCl + 1V
de HNO3 concentrados).
COBRE
 Pepitas.
 Compostos:
CuS.FeS (calcopirita)
Cu2S (calcosina)
 Utilizado em fios, cabos elétricos, canos para
aquecimento, caldeiras, alambiques.
 Ligas:
Bronze (Cu + Sn)
Latão (Cu + Zn)
Cobre (avermelhado) + Ar Úmido  Azinhavre (esverdeado)
2 Cu(s) + O2(g) + 2 H2O(L)  2 Cu(OH)2(s)
ar úmido
Cu(OH)2(s) + CO2(g)  CuCO3(s) + H2O(L)
(do ar)
verde
PRATA
 Encontrada na América do
Sul e Canadá.
 Maleável, dúctil, condutor de calor e eletricidade.
 Revestimento para dar mais resistência à
oxidação. Escurecimento:
4Ag + 2H2S + O2  2Ag2S + 2H2O
PLATINA
 Pepitas.
 Atacada somente pela Água Régia.
Próteses
Vela de Ignição
LIGAS METÁLICAS
 AÇO = 98,5% de ferro e 0,5 a 1,5% de carbono.
 AÇO INOX = 74% de aço, 18% de cromo e 8% de
níquel.
 DURALUMÍNIO = 95,5% de alumínio, 3% de cobre,
1% de manganês e 0,5% de magnésio.
 SOLDA DE ESTANHO (elétrica) = 67% de chumbo e
33% de estanho.
 LIGAS MONETÁRIAS (moedas) = 75% de cobre e
25% de níquel.
 OURO 18 k = 75% de ouro, 12,5% de prata e 12,5%
de cobre.
 BRONZE = 90% de cobre e 10% de estanho.
 AMÁLGAMA = ligas metálicas com mercúrio.
FERRO
 Elemento mais produzido e mais consumido no
mundo.
 Minério: Hematita (Fe2O3).
 Maior produtor brasileiro: Minas Gerais (70%).
AÇOS
Inox: 73% Fe, 18% Cr, 8%
Ni, 1% C.
Tungstênio: 94% Fe,
5% W, 1% C.
Manganês: 86% Fe, 13%
Mn, 1% C.
Utilização do Ferro:
Vergalhões
Latas (Ferro
revestido
com
Estanho)
Pregos (Ferro
revestido
com Zinco –
Ferro
Galvanizado)
COMPORTAMENTO DOS
METAIS NA PRESENÇA DO AR
 Metais Alcalinos e Alcalino-Terrosos:
combinam-se espontaneamente com o
oxigênio do ar, mesmo a frio.
Ex.: 4 Na + O2  2 Na2O
 Metais Alcalinos são conservados em
querosene.
 Com exceção do Au e da Pt, os metais reagem
com o oxigênio formando seus respectivos
óxidos:
Ex.: 2 Mg + O2  2 MgO