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).
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
determinam o parâmetro de rede
. Por exemplo, numa estrutura cúbica de face centrada (CFC),
e o fator de empacotamento atômico (APF) é
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:
- Cada átomo doa seus elétrons de valência para um “mar” compartilhado.
- Restam só os núcleos (íons positivos) fixos nos pontos da rede.
- 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.