Descreva o modelo estrutural dos materiais metálicos, complemente sua resposta mencionando o(s) tipo(s) de ligação(ões) prevalente(s) neste tipo de material.

Passo 1

Resumo do enunciado: “Descreva o modelo estrutural dos materiais metálicos e mencione o(s) tipo(s) de ligação(ões) prevalente(s).”
Conteúdo: Ciência dos Materiais – estrutura cristalina dos metais e ligações químicas.
O que vamos precisar: entender o que é rede cristalina, célula unitária e o conceito de ligação metálica (modelo do mar de elétrons).

Passo 2

Para começar, saibamos que a maior parte dos metais forma cristais: seus átomos ficam “empilhados” de modo regular, repetindo uma unidade mínima chamada célula unitária. Nela, a posição e o raio atômico a = 2raiz2,R determinam o parâmetro de rede APF = volume dos átomos na célulavolume da célula = 0,74 . Por exemplo, numa estrutura cúbica de face centrada (CFC),
e o fator de empacotamento atômico (APF) é
áéé
Isso só mostra como os átomos estão organizados de forma bem apertadinha.

Passo 3

Agora vem a teoria da ligação metálica, também chamada de modelo do mar de elétrons. A ideia básica é:
  1. Cada átomo doa seus elétrons de valência para um “mar” compartilhado.
  2. Restam só os núcleos (íons positivos) fixos nos pontos da rede.
  3. Os elétrons livres se movem por todo o cristal, “colando” esses íons entre si.
    Esse mar de elétrons é o que dá ao metal alta condutividade elétrica e térmica, além de maleabilidade e ductilidade — porque os íons podem deslizar uns sobre os outros sem quebrar a ligação.

Passo 4

Logo, a ligação que prevalece nos materiais metálicos é a ligação metálica, caracterizada por:
  • Deslocalização dos elétrons (sem ligação direcional).
  • Forte atração eletrostática entre íons positivos e nuvem eletrônica.
    Não há ligações iônicas (formais) nem covalentes pontuais predominantes — tudo se “esparrama” no mar de elétrons.

Resposta

O modelo estrutural dos metais é um arranjo cristalino de íons positivos (células unitárias como CFC, CCA ou HCP) imersos num “mar de elétrons” deslocalizados. A ligação dominante é a ligação metálica, onde elétrons de valência formam uma nuvem que atrai todos os íons, conferindo condutividade e maleabilidade típicas dos metais.

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