Ligação Química

Disciplina: Química Tecnológica

Professora: Lukese Rosa Menegussi

Ligação metálica

Folha de ouro(Au)

Fio de cobre(Cu)

Maleabilidade Ductibilidade

Ligação metálica

Modelo de mar de elétrons

Ligação metálica

Modelo de mar de elétrons

Elétrons de

valência

Ligação metálica

Modelo do orbital molecular para metais ou teoria de banda

Ligação metálica

Modelo do orbital molecular para metais ou teoria de banda

(Não-metal) (Ex.: Diamante - C)

Modelo do orbital molecular para metais ou teoria de banda

Quando se tem uma fonte de excitação (potencial elétrico aplicado ou energia térmica – aumento de temperatura), os elétrons do metal movimentam-se para níveis de energia vazios que estão próximos aos preenchidos. Já no caso do isolante, a diferença de energia entre os níveis preenchidos e não preenchidos é grande e tais níveis não podem ser alcançados pelos elétrons excitados, portanto, não ocorre condução elétrica.

Modelo do orbital molecular para metais ou teoria de banda

(não-metal. isolante)

(metalóide. Semicondutor)

(metalóide. Semicondutor)

Modelo do orbital molecular para metais ou teoria de banda

Metalóide (Semicondutor):???

Diferença de energia

À temperatura ambiente, poucos elétrons têm energia suficiente para pular da banda preenchida (de valência) para a banda vazia (de condução).

Dopagem: aumentando a condução de semicondutor

a)

b)

a) Silício puro. b) Silício dopado com fósforo (P). Semicondutor do tipo n. c) Silício dopado com gálio (Ga). Semicondutor do tipo p.

c)

5A4A

banda de condução

(banda vazia)

banda de valência

(banda preenchida)

3A

Dopagem: aumentando a condução de semicondutor

Dispositivos eletrônicos:circuitos integrados formados por silício ou germânio dopados com vários elementos.

Ligas

Ouro puro (24 quilates) – muito macio.Ouro (jóias) 14 quilates – 58% (14/24 x 100%)

Ligas

Substitucional Intersticial Não-metal

Ex.: Aço: mais forte e duro do que ferro puro.

Liga C Propriedades Aplicações

Aço doce Até 0,2% maleáveis e dúcteis

Cabos, pregos e correntes

Aço médio 0,2 – 0,6% vigas e trilhos

Aço alto teor de carbono

0,6-1,5% ferramentas e molas

Liga C Propriedades Aplicações

+ V e Cr

Aço C: 0,7%V: 0,1 %Cr: 1%

Aumenta a força e a resistência à fadiga e à corrosão

trihos de trem

(Suécia)

+ Cr e Ni

Aço INOX C: 0,4%Cr: 18%Ni: 1%

Variam muito dependendo da razão dos elementos presentes

Fórmula Propriedades Aplicações

Ni3Al Resistência e

baixa densidadeMotores de aeronaves

a jato (principal componente)

Cr3Pt Dureza (prolonga o

corte)Lâminas de navalhas

(revestimento)

Co5Sm Ímã permanente

de alto poder magnético (leveza)

Fones de ouvido

Compostos intermetálicosLigas que têm propriedades e composições definidas:

Magnetismo

a)

b) c)

a) Diamagnético: não há centros (átomos ou íons com momentos magnéticos)b) Paramagnético: há centros com momentos magnéticos não alinhados (alinham-se num campo magnético).c) Ferromagnético: centros alinhados no mesmo sentido. Ímã permanente.

Magnetismo

a)

b) c)

Exercícios (Cap. 23)

Metais e ligas (p.880 e 881)

17, 19 (Responda: Como o modelo de mar de elétrons explica as condutividades elétricas e térmicas de metais?), 23, 24 e 28 (Também dê exemplos de ambos os tipos de ligas)

Bibliografia

Química, a ciência central. Theodore l. Brown, H. Eugene LeMay, Jr., Bruce E. Bursten; São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005.