ligações metálicas - blog do prof. reinaldo/ufs · · 2015-01-08quando aplica-se uma voltagem...
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Ligação metálica
É o tipo de ligação que ocorre entre os
átomos de metais. Quando muitos destes
átomos estão juntos num cristal metálico,
estes perdem seus elétrons da última
camada. Forma-se, então, uma rede
ordenada de íons positivos mergulhada num
mar de elétrons em movimento aleatório. Se
aplicarmos um campo elétrico a um metal,
orientamos o movimento dos elétrons numa
direção preferencial, ou seja, geramos uma
corrente elétrica
Quando aplica-se uma voltagem elétrica a um metal, os elétrons no mar de elétrons podem se mover facilmente e gerar uma corrente elétrica.
Os elétrons de valência não estão ligados aos átomos,
mas deslocalizados por todo o retículo, movendo-se em
todas as direções e sendo compartilhados por todos os
cátions com igual probabilidade.
Grande número de entidades iguais mantidas coesas em um retículo cristalino.
Ligação metálica
Os átomos de um
metal no estado
sólido estão
arranjados de modo a
formar figuras
geométricas bem
definidas – os
retículos metálicos.
Modelo Mar de Elétrons Retículo de esferas rígidas (cátions) mantidos coesos por elétrons que podem se mover livremente – elétrons livres (“mar de elétrons”).
Elétrons mais externos se encontram muito longe do núcleo.
Os metais possuem baixas energias de ionização – tornam-se cátions facilmente.
A força de coesão resulta da atração entre os cátions no reticulado e a nuvem eletrônica.
Principais características e
propriedades das ligações metálicas
São não direcionais – atração eletrostática.
Força da ligação metálica – depende da
carga dos cátions.
Brilho metálico – interação dos elétrons do
metal com os diversos comprimentos de onda
incidentes.
A refletividade de uma substância é dada pela
razão entre a quantidade de luz refletida e a
quantidade de luz incidente. Os metais têm
brilho, que recebe o nome característico
de brilho metálico. Fonte: Wikipedia
Principais características e
propriedades das ligações metálicas
Características dos Metais
Dureza, ponto de fusão e
ponto de ebulição elevados –
dependem primordialmente
da força das ligações
metálicas.
Características dos Metais
Ductilidade e Maleabilidade:
capacidade de se deformar quando há
a presença de uma força direcional.
Características dos Metais
A diferença é que a ductibilidade se refere a
formação de filamentos e a maleabilidade
permite a formação de lâminas delgadas do
material sem que este se rompa, tendo em
comum que não existe nenhum método para
quantificá-los.
Em muitos casos, a maleabilidade de uma
substância metálica aumenta com a
temperatura. Por isso, os metais são
trabalhados mais facilmente a quente.
Fonte: Wikipedia
Características dos Metais
Podem formar uma grande quantidade
de ligas metálicas combinando-os
com outros metais ou outros
elementos da Tabela Periódica.
Ligas metálicas
Materiais com propriedades metálicas que contém dois ou mais elementos sendo que pelo menos um deles é metal.
As ligas possuem propriedades diferentes dos elementos que as originam. Algumas propriedades são tais como diminuição ou aumento do ponto de fusão, aumento da dureza e aumento da resistência mecânica.
Ligas metálicas
Exemplos de Ligas
Liga Composição Utilização
Amálgama dental mercúrio, prata e
estanho
obturações
dentárias
Bronze cobre e estanho fabricação de
sinos, estátuas e
moedas
Aço inoxidável carbono, ferro,
cromo e níquel
Fabricação de
utensílios de
cozinha e peças
de carro
Aço — constituído por Fe e C.
Aço inoxidável — constituído por Fe,
C, Cr e Ni.
Ouro de Joias — constituído
por Au (75 %), Ag e/ou Cobre (25 %) para o
ouro 18K. O ouro 24K é ouro puro.
Amálgama dental (utilizada em obturações) —
constituídas por Hg, Ag e Sn.
Bronze — constituídos por Cu e Sn.
Latão (utilizado em armas e torneiras) —
constituídos por Cu e Zn.
Ligas metálicas
Fonte: Wikipedia
ISOLANTES ELÉTRICOS
NOS ISOLANTES ELÉTRICOS, A BANDA DE
VALÊNCIA ESTÁ PREENCHIDA, SENDO IMPOSSÍVEL
UMA PERTURBAÇÃO DENTRO DESTA BANDA OU
FAIXA; E ENTRE ESSA BANDA DE VALÊNCIA E A
PRÓXIMA BANDA VAZIA HÁ UMA APRECIÁVEL
DIFERENÇA DE ENERGIA. OS ELÉTRONS NÃO PODEM
SER PROMOVIDOS PARA UM NÍVEL VAZIO, ONDE
PODEM MOVER-SE LIVREMENTE.
CONDUTORES ELÉTRICOS
NOS CONDUTORES ELÉTRICOS, OU A BANDA DE
VALÊNCIA ESTÁ PARCIALMENTE PREENCHIDA, OU
OCORRE SOBREPOSIÇÃO DAS BANDAS DE VALÊNCIA
E DE CONDUÇÃO. NÃO HÁ, PORTANTO, UM “SALTO”
ENERGÉTICO ENTRE OS ORBITAIS MOLECULARES
PREENCHIDOS E VAZIOS, E A PERTURBAÇÃO DO
ELÉTRON MANIFESTA-SE COM FACILIDADE.
SEMICONDUTORES
SEMICONDUTOR INTRÍNSECO:
A DIFERENÇA DE ENERGIA ENTRE AS
BANDAS É SUFICIENTEMENTE
PEQUENA PARA PERMITIR POR MEIO DE
ENERGIA TÉRMICA A PROMOÇÃO DE
ALGUNS ELÉTRONS DA BANDA
PREENCHIDA DE VALÊNCIA PARA A
BANDA DE CONDUÇÃO VAZIA.
SEMICONDUTOR EXTRÍNSECO
É OBTIDO QUANDO SE ADICIONA
UMA IMPUREZA ADEQUADA (DOPANTE)
A UM ISOLANTE, SITUAÇÃO EM QUE A
BANDA DE IMPUREZA SERVE DE
“PONTE” NO SALTO DE ENERGIA ENTRE
AS BANDAS DE VALÊNCIA E DE
CONDUÇÃO DO ISOLANTE.
SEMICONDUTOR EXTRÍNSECO TIPO-n:
A BANDA DE CONDUÇÃO VAZIA RECEBE ELÉTRONS DE UM
DOPANTE
SEMICONDUTOR EXTRÍNSECO TIPO-p:
O DOPANTE RETIRA ELÉTRONS DA BANDA DE VALÊNCIA.