ligacao metalica

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Ligação Metálica
Afinidades electrónicas muito baixas
Electrões de valência em orbitais s e d
1ª energia de ionização < 900 kJ
Ligação Metálica
e- deslocalizados ⇒⇒⇒⇒ conductividade eléctrica e térmica
Ponto de fusão e ebulição de -39ºC (Hg)
a 3410ºC (W)
Brilho
Densos
Metais
Arranjos tridimensionaisArranjos tridimensionais
• Cada átomo toca 4 átomos da camada de 
cima, e 4 na camada de baixo do seu 
plano
• O número de coordenação para a 
estrutura CCC é 8 e, portanto, o factor de 
empacotamento é 0,68.
Cúbica Corpo Centrado
Ligação Metálica
EST. CÚBICA COMPACTA
Cúbica Face Centradas
• Cada átomo toca 4 átomos 
da camada de cima, 4 
átomos no seu próprio átomos no seu próprio 
plano e 4 na camada de 
baixo do seu plano
• O número de coordenação 
para a estrutura CFC é 12 
e, portanto, o factor de 
empacotamento é 0,74.
Ligação Metálica
EST. HEXAGONAL 
COMPACTA
• Cada átomo toca 3 átomos 
da camada de cima, 6 
átomos no seu próprio átomos no seu próprio 
plano e 3 na camada de 
baixo do seu plano
• O número de coordenação 
para a estrutura HC é 12 e, 
portanto, o factor de 
empacotamento é o mesmo 
da CFC, ou seja, 0,74.
Ligação Metálica
Ligação não direccional ⇒⇒⇒⇒ igual em todas as direcções
Grande maleabilidade e ductilidade
Ligação Metálica Teoria de bandas de energia
OA OM
s
Ligação Metálica Teoria de bandas de energia
Ligação Metálica Teoria de bandas
Energia 
Banda Condução
OM antiligantes vazia
Gap=0 Energia 
de Fermi
Banda Valência
OM ligante
ocupada
Gap=0
Ligação Metálica Teoria de bandas
Caso do Be
Átomos Be
isolado
2p0
Be
cristal
pipipipi*
pipipipi
Orbitais moleculares 
ligantes e antiligantes
2s2
2p
σσσσ
σσσσ*
pipipipi
Banda de
valência
Banda de
condução
Ligação Metálica
Mg 1s22s22p63s2
1 átomo Mg
n átomos Mg
3p0
Banda de 
condução 
totalmente
desocupada
Sobreposição
Anti ligante
Banda de 
valência 
preenchida 3s
2
3p
Sobreposição
permite
a condução 
Ligante
Energia 
de Fermi
Ligação Metálica
Separação 
energética 
entre OA s 
e p nos 
átomos 
separados
Nos metais OM num agregado de N 
átomos
Banda de
condução
Banda de
Valência
Banda de
condução
Banda de
Valência
dValência Banda de
condução
Banda de
Valência
d
Ao longo do período
Orbitais ligantes semi preenchidas (grupo I)
Orbitais antiligantes preenchidas
Pf máx. a meio do bloco d
Comparação das diferenças energéticas entre a banda de valência e a
banda de condução num metal, num semicondutor e num isolante
Condutividade eléctrica
⇒⇒⇒⇒ Depende nº e- valência e nº OM vazias
⇒T aumenta ⇒⇒⇒⇒ excitação e- + Ec ⇒⇒⇒⇒ colisões
⇒⇒⇒⇒ obstáculo ao movimento ordenado
e–
e–
Representação das bandas de condução e de valência para o 
diamante, Silício
5.5 eV
1.1 eV
0.67 eV
Ligas metálicas
Liga Composição Observações
Alpaca
(prata alemã
Zn, Cu, Ni
Latão Zn, Cu Resistente à 
corrosão
São uniões de dois ou mais metais, ou de metais com semi 
metais ou não-metais, mas com predominância dos elementos 
metálicos.
Bronze Cu, Sn Resistente à 
corrosão
Prata de lei Ag, Cu Aumento da dureza
Amálgama Hg, Ag, Sn Resistência à 
oxidação
Aço inoxidável Fe, C (0,03-
2%), Cr
Resistente à 
corrosão
Ouro 18 
quilates
Au, Cu
Ligação Metálica / Covalente / iónica
Iónica Covalente Metálica
Ligação Atracção
entre iões de
cargas
opostas
Compartilhamen-
to eletrónico
Compartilhamen-
to eletrónico
Tipos de
compostos
sólidos Moléculas
diatómicas e
sólidos
macromoleculares
sólidos
macromoleculares
Condutividade Sol.: não Sol.: não Sol.: sim
Líq.: sim Líq.: não Líq.: sim
Aq.: sim Aq.: podem
conduzir por
formação de iões
Aq.: podem
conduzir por
reagirem com
água formando
iões
Exercícios:
1- Determine o tipo de ligação química em cada uma das
substâncias abaixo
a) Latão (Zn + Cu)
b) Grafite
c) Metano
d) Cloreto de Potássio
e) Tungsténio
a) metálica
b) covalente
c) covalente 
d) iónica
e) metálica
f) Silício-Germânio (SiGe)
g) Hélio
h) Cloro
i) Óxido de Magnésio 
(MgO)
j) Alumina (Al2O3)
f) covalente
g) Substância atómica, só 
existem forças 
intermoleculares
h) covalente
i) iónica
j) Covalente/iónica
Representação das bandas de condução e de valência para o 
vários elementos
1- Classifique os elementos como condutores, isolantes ou semi condutores.
2- Ordene-os por ordem crescente da sua condutividade eléctrica.
C I p-SCn-SC
1 23 4
3) A elevada condutividade eléctrica nos metais deve-se 
essencialmente a: 
(a) Energia de ionização elevadas
(b) Niveis energéticos totalmente preenchidos
(c) Electrões móveis
(d) Elevadas electronegatividades 
4) Qual das seguintes substância possui ligações 
metálicas? 
a) Hg (l)
b) H2O (l)
c) NaCl (s)
d) C6H12O6 (s)
5- A seguinte figura mostra a população de electrões de valências na 
banda s-d de 3 diferentes metais de transição:
(a) Qual dos metais tem maior ponto de fusão? Explique
(b) Ordene os metais por ordem crescente do nº do seu grupo. 
Explique
6. Cite suscintamente as principais características e diferenças entre
as ligações iônica, covalente e metálica
7. Relacione o ponto de fusão de um material com a sua energia de
ligação.
8. O diamante tem alto ponto de fusão enquanto o ponto de fusão do
polietileno é muito baixo. Porquê?
9. O diamante é duro e o polietileno é mole. Porquê?
10. Os sólidos iónicos são frequentemente frágeis enquanto os metais
são maleáveis. Justifique.