1º Ano - Ensino Médio - Noturno - Química - Ligação Metálica.

 TEMA: Ligação Metálica

TEXTO 1 

ALUMÍNIO 

Alumínio, da palavra latina alumen, nome dado a um dos seus sais, o sulfato de alumínio, [...] já era conhecido desde a Antiguidade (este sal era empregado como fixador de corantes em tecidos). Há mais de 7 000 anos [...], o povo que ocupava a região, hoje conhecida como Iraque, produzia cerâmicas de qualidade contendo um alto teor de alumínio. Há 4000 anos [...], os egípcios e babilônios usavam compostos de alumínio como ingrediente no preparo de vários produtos químicos e medicinais.

 Em 1807, Humphry Davy, pesquisador inglês, tentou isolar este metal a partir de um dos seus compostos que hoje conhecemos como alumina, o óxido de alumínio, Aℓ2 O3 . Ele ficou convencido que esse composto tinha uma “base metálica”. Curiosamente, mesmo não tendo sido capaz de isolar o alumínio metálico, ele o chamou de alumium, que pouco mais tarde tornou- -se aluminum. Assim era chamado o alumínio entre os ingleses. No entanto, em outras línguas usava-se o termo aluminium. Foi somente em 1825 que o alumínio metálico pode ser preparado em laboratório. Örsted, estudando a ação da corrente elétrica, tentou isolar o alumínio a partir da alumina, o óxido de alumínio. Com este, ele preparou o cloreto de alumínio, AℓCℓ3 . Este cloreto foi tratado com uma amálgama de potássio (liga de potássio com mercúrio). Desta forma ele obteve uma amálgama de alumínio. Por aquecimento, esta liga foi decomposta nos seus constituintes: mercúrio e alumínio. Assim, o mercúrio foi evaporado e o alumínio metálico foi obtido como resíduo desta destilação. O metal obtido parecia-se com o zinco [...]. 

Fonte: PEIXOTO, Eduardo Motta Alves. Alumínio. Química Nova na Escola. São Paulo, n. 13, p. 22, 2001.

Conceitos Básicos

No estado sólido, os átomos dos metais (e de alguns semimetais) se agrupam de forma geometricamente ordenada, dando origem às células, ou grades, ou reticulados cristalinos. Uma das principais características dos metais é a condução fácil da eletricidade. A consideração de que a corrente elétrica é um fluxo de elétrons levou à criação da chamada teoria da nuvem eletrônica (ou teoria do mar de elétrons). 

As Ligas metálicas são uniões de dois ou mais metais, podendo ainda incluir semimetais ou não-metais, mas sempre com predominância dos elementos metálicos. 

Propriedades dos metais 

• Brilho metálico: os metais, quando polidos, refletem a luz 

• Condutividades térmica e elétrica elevadas: os metais, em geral, são bons condutores de calor e eletricidade. 

• Densidade elevada: os metais são, em geral, densos. Isso resulta das estruturas compactas. 

• Temperaturas de fusão e de ebulição elevados: os metais, em geral, fundem e fervem em temperaturas elevadas. 

• Resistência à tração: os metais resistem bastante às forças que, quando aplicadas, tendem a alongar uma barra ou um fio metálico. 

• Maleabilidade: é a propriedade que os metais apresentam ao se deixarem reduzir a chapas e lâminas bastante finas. 

• Ductilidade: é a propriedade que os metais apresentam de se deixarem transformar em fios.

A alta eletropositividade dos metais levou os cientistas a estabelecerem um modelo de ligação química de natureza elétrica com base na atração entre íons positivos (cátions do metal) e elétrons semilivres. Observe a seguir, o esquema da ligação metálica:

ATIVIDADES

Agora é hora de testar seus conhecimentos! Lembre-se que as pesquisas e consultas ao livro didático são permitidas e bem vindas para que você realize com sucesso as atividades. 

Questão 1 - Dos elementos: cloro, fósforo e mercúrio, qual é o que apresenta caráter metálico mais pronunciado? Por quê? 

Questão 2 - Retorne ao texto inicial e responda aos questionamentos seguintes: 

a) O que é uma amálgama?

b) A amálgama de potássio pode ser explicada com base na teoria da ligação metálica? Justifique a sua resposta. 

c) Cite uma aplicação da amálgama na sociedade. 

Questão 3- Segurando com as mãos um objeto de cobre, e outro de madeira no interior de um recipiente com água fervendo, observa-se que o cobre aquece mais rapidamente. Explique essa diferença com base na teoria da ligação estudada. 

Questão 4- (UFC-CE) Nenhuma teoria convencional de ligação química é capaz de justificar as propriedades dos compostos metálicos. Investigações indicam que os sólidos metálicos são compostos de um arranjo regular de íons positivos, no qual os elétrons das ligações estão apenas parcialmente localizados. Isso significa dizer que se tem um arranjo de íons metálicos distribuídos em um “mar” de elétrons móveis. Com base nessas informações, é correto afirmar que os metais, geralmente: 

a) têm elevada condutividade elétrica e baixa condutividade térmica. 

b) são solúveis em solventes apolares e possuem baixas condutividades térmica e elétrica. 

c) são insolúveis em água e possuem baixa condutividade elétrica. 

d) conduzem com facilidade a corrente elétrica e são solúveis em água. 

e) possuem elevadas condutividades elétrica e térmica. 

Questão 5-(UFC-CE) O gálio, que é utilizado na composição dos chips dos computadores, apresenta-se como um elemento químico de notáveis propriedades. Dentre estas, destaca-se a de se fundir a 30 °C e somente experimentar ebulição a 2.403 °C, à pressão atmosférica. Com relação a esse elemento, é correto afirmar que: 

a) sua configuração eletrônica, no estado fundamental, é [Ne]3d10 4s2 4p1 , tendendo a formar ânions. 

b) apresenta, no estado fundamental, três elétrons desemparelhados, encontrando-se sempre no estado líquido, independente da temperatura. 

c) seu íon mais estável é representado por Ga3+, resultando na mesma configuração eletrônica do elemento neônio. 

d) apresenta-se no estado sólido, em temperaturas acima de 30 °C e, no estado líquido, em temperaturas abaixo de 2.403 °C. 

e) experimenta processo de fusão ao ser mantido por um longo período de tempo em contato com a mão de um ser humano normal.