Disciplina de Química Geral Profa. Marcia Margarete Meier

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Teresa Frade Campelo
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2 Tipos de ligações químicas 2

3 Propriedades físicas dos metais Importantes propriedades físicas dos metais puros: maleáveis, dúcteis, bons condutores e frios ao tato. A maioria dos metais é sólido com átomos em um empacotamento denso. No Cu, cada átomo está rodeado por 12 vizinhos. Não existem elétrons suficientes para que os átomos metálicos estejam ligados covalentemente entre si. 3

4 A Ligação metálica é a ligação entre metal-metal. No estado sólido, os metais se agrupam de forma geometricamente ordenada, Formando células ou grades ou retículos cristalinos. Uma amostra de metal é constituída por um grande número de células unitárias formadas por cátions do metal. 4

Na ligação entre átomos de metal ocorre a liberação parcial dos elétrons mais externos, com a conseqüente formação de cátions, que forma as células unitárias.

5 Na ligação entre átomos de metal ocorre a liberação parcial dos elétrons mais externos, com a conseqüente formação de cátions, que forma as células unitárias. Esses cátions têm suas cargas estabilizadas pelos elétrons que foram liberados e que ficam envolvendo a estrutura como uma nuvem eletrônica. Esses elétrons são dotados de certo movimento e são chamados de elétrons livres. 5

6 Modelo: Mar de elétrons Considerando a mobilidade dos elétrons e a condutividade térmica e elétrica dos metais criou-se o modelo do Mar de Elétrons Modelo de mar de elétrons para a ligação metálica Utilizamos um modelo deslocalizado para os elétrons em um metal. Os núcleosdo metal existeemum mar de elétrons. Os elétrons nas ligações metálicas são compartilhados pelos átomos, formando uma nuvem eletrônica, responsável pela alta condutividade elétrica e térmica (energia cinética) movimentação dos elétrons. Sem quaisquer ligações definidas, os metais são fáceis de deformar(e são maleáveis e dúcteis). 6

7 Características 7

8 Características: condutividade térmica 8

9 Modelo do orbital molecular para os metais A ligaçãodeslocalizadarequerqueosorbitaisatômicosemum átomointerajamcom orbitais atômicos em átomos vizinhos. Exemplo: oselétronsdagrafitaestãodeslocalizadossobreum planointeiro, as moléculasde benzenotêmelétronsdeslocalizadossobreum anel. Lembre-se: o número de orbitais moleculares é igual ao número de orbitais atômicos. Nosmetaisháum númeromuitograndede orbitais 9

10 Modelo do orbital molecular para os metais 10

11 11

12 Modelo do orbital molecular para os metais À medidaqueo númerode orbitaisaumenta, seuespaçamentode energiadiminuie elesse ligam. O númerode elétronsnãopreenche completamente a banda de orbitais. Conseqüentemente, oselétronspodemser promovidos para bandas de energia desocupadas. Ligação metálica TOM Teoria de Bandas Umavezqueas diferençasde energiaentre osorbitaissãopequenas, a promoçãode elétrons ocorre com um pequeno gasto de energia. 12

13 TOM Teoria de Bandas Lower unoccupied Molecular Orbital LUMO HOMO High occupied Molecular Orbital 13

14 TOM Teoria de Bandas 14

15 TOM Teoria de Bandas 15

16 TOM Teoria de Bandas Diamante é um isolante. Existe grande diferença energética entre as bandas preenchidas e as bandas de condução A grafite é condutora. A diferença energética entre as bandas preenchidas e as bandas de condução é pequena. 16

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