Química dos metais

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Química dos Metais 
Prof. Luiz Fernando Brum Malta 
 
Química Geral 
 
Instituto de Química/UFRJ 
Ligação metálica 
Li2 
Aumento do número de átomos... 
...leva a diminuição da separação de energia. 
Se o numero de átomos for muito grande 
A separação entre níveis será muito pequena 
CONTÍNUO DE ENERGIA 
Banda de Energia 
Li 
Nível de Fermi 
Nível de Fermi -> É o nível de maior energia ocupado a zero kelvin 
Propriedades metálicas 
 Alta refletividade 
 Elétrons realizam transição para níveis acima do de 
fermi absorvendo luz e a emitem em seguida, no 
mesmo comprimento de onda, devido a sua 
imediata transição de volta; 
 
Mais propriedades metálicas... 
Condutividade térmica e elétrica 
Movimento eletrônico na banda de condução 
 
 
Mais propriedades metálicas... 
 Capacidade de deformação: 
 Movimento eletrônico permite o rearranjo dos elétrons 
após a aplicação de tensão mecânica de modo a 
manter os átomos ligados. 
 
Química dos Metais 
Metalurgia 
 
Obtenção de Na a partir de NaCl 
 
2NaCl(l)  2Na(l) + Cl2(g) 
 
Eletrólise do sal fundido, 600oC 
 
Química dos Metais 
Metalurgia 
 
Obtenção de Al a partir de Al2O3 (bauxita) 
 
2Al2O3(l)  4Al(l) + 3O2(g) 
 
Eletrólise do sal fundido, 1000oC 
 
Obtenção de Fe a partir de Fe2O3 (hematita) 
 
» 
» 2C(s) + O2(g)  2CO(g) 
 
» 
» Fe2O3(s) + 3CO(g)  2Fe(l) +3CO2(g) 
 
 
» 
» CaCO3(s)  CaO(s) + CO2(g) 
 
» 
» CaO(s) + SiO2(s)  CaSiO3(l) 
Química dos Metais 
Reações dos metais alcalinos e alcalino-terrosos 
 
 ÁGUA 
 
2Na(s) + 2H2O(l)  2Na
+
(aq) + 2OH
-
(aq) + H2(g) 
 
Ca(s) + 2H2O(l)  Ca
2+
(aq) + 2OH
-
(aq) + H2(g) 
 
Mg(s) + H2O(g)  MgO(s) + H2(g) 
 
Be  Não reage 
 
Reações dos metais alcalinos e alcalino-terrosos 
 
OXIGÊNIO 
 
2Li(s) + 1/2O2(g)  Li2O(s) ÓXIDO 
 
2Na(s) + O2(g)  Na2O2(s) PERÓXIDO 
 
K(s) + O2(g)  KO2(s) SUPERÓXIDO 
 
 
Be e Mg  Tem que ser aquecidos 
Ca e Sr  Reagem mais prontamente 
Ba  Inflama ao reagir 
 
Reações dos metais de transição 
 
OXIGÊNIO 
 
 
Metal Produto 
Cr Cr2O3 
Mn Mn3O4 
Fe Fe2O3, Fe3O4 
Co Co3O4 
Ni NiO 
Cu Cu2O, CuO 
Zn ZnO 
Ag - 
Cd CdO 
Au - 
Hg HgO 
Reações dos metais de transição 
 
ÁCIDOS 
 
Ni(s) + 2H
+
(aq)  Ni
2+
(aq) + H2(g) 
 
Fe(s) + 2H
+
(aq)  Fe
2+
(aq) + H2(g) 
 
3Cu(s) + 8H
+
(aq) + 2NO3
-
(aq) 3Cu
2+
(aq) + 2NO(g) + 4H2O(l) 
 
Au(s)+4H
+
(aq)+4Cl
-
(aq)+NO3
-
(aq)AuCl4
-
(aq)+NO(g)+2H2O(l) 
 
 
 
 
 
 
“Água régia” (3HCl:1HNO3)