Nenhuma teoria convencional de ligação química é capaz de justificar todas as propriedades dos compostos metálicos. Investigações indicam que os sólidos metálicos são compostos de um arranjo regular de íons positivos, no qual os elétrons das ligações (valência) estão apenas parcialmente localizados. Isso significa dizer que se tem um arranjo de íons metálicos envoltos em um “mar” de elétrons móveis. Com base nestas informações explique: a) os metais são bons condutores de energia elétrica e térmica; b) podem ser entortados; c) quando derretidos eles podem ser colocados em moldes e depois de resfriados eles voltam a ficar sólidos e no formato do molde.

Passo 1

O enunciado descreve o tecido metálico como um arranjo de íons positivos em um “mar” de elétrons de valência deslocalizados. A tarefa é usar esse modelo do mar de elétrons para explicar:
a) por que metais são bons condutores de eletricidade e calor;
b) por que metais podem ser entortados (maleabilidade/ductilidade);
c) por que metais fundidos preenchem moldes e, ao resfriar, solidificam no formato do molde.

Passo 2

Para a condutividade elétrica, basta lembrar que, no metal, os elétrons de valência não estão presos a um átomo específico, eles são livres para se deslocar pelo sólido. Quando aplicamos uma diferença de potencial, esses elétrons livres respondem imediatamente ao campo elétrico, criando uma corrente. Já a condutividade térmica também é alta porque esses mesmos elétrons livres transportam energia térmica de regiões mais quentes para regiões mais frias de forma muito mais eficiente do que apenas com vibração dos íons na rede.

Passo 3

Quanto à maleabilidade e ductilidade, imagine as camadas de íons positivos deslizando umas sobre as outras quando você aplica uma força. Em materiais covalentes ou iônicos, esse deslizamento quebraria ligações localizadas, provocando fratura. No metal, porém, ao deslizar as camadas, os elétrons deslocalizados continuam envolvendo e ligando os íons na nova posição, evitando ruptura e permitindo que o metal se deforme sem quebrar.

Passo 4

No estado fundido, a rede cristalina dos íons positivos se desorganiza, mas o “mar” de elétrons permanece presente e garante coesão mesmo no líquido. Assim, o metal derretido flui para preencher o molde. Ao resfriar, os íons voltam a se arranjar numa rede cristalina, retendo a forma do molde, e os elétrons se ajustam novamente em torno dos íons, solidificando o metal na forma desejada.

Resposta

a) Metais conduzem bem eletricidade porque têm elétrons de valência livremente móveis que respondem ao campo elétrico, e conduzem bem calor porque esses elétrons também transportam energia térmica rapidamente.
b) Metais são maleáveis e dúcteis porque, ao deslizar camadas de íons umas sobre as outras, os elétrons deslocalizados mantêm a coesão, evitando fratura.
c) Metais fundidos fluem e preenchem moldes porque, mesmo no líquido, existe coesão promovida pelo mar de elétrons; ao esfriar, os íons reorganizam-se em rede cristalina, fixando a forma do molde.

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