Professora Paula Melo Silva Química 12ºano Metais 3.

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1 Professora Paula Melo Silva Química 12ºano Metais 3

2 1.1. Metais e Ligas Metálicas 1.1.1. A importância dos metais na sociedade atual Perspetiva histórica da utilização dos metais: era do cobre, era do bronze e era do ferro; a “era” do aço e a “era” dos novos materiais Algumas aplicações dos metais no presente e no futuro próximo Metais: matérias-primas não renováveis Composição de uma liga metálica (AL) 1.1.2. Um outro olhar sobre a Tabela Periódica dos elementos Os elementos metálicos na Tabela Periódica (blocos s, p, d, f) Os Metais de Transição: a especificidade das orbitais d Os Metais de Transição Interna e as orbitais f 1.1.3. Estrutura e propriedades dos metais A ligação metálica Propriedades características dos metais como substâncias ou materiais: brilho, maleabilidade, ductilidade, condutibilidade térmica e elétrica Sólidos metálicos versus outros tipos de sólidos (iónicos, covalentes, moleculares) Ligas metálicas: aço e aço inoxidável, bronze, “ouro”, “prata de lei”, amálgamas, estanho, latão, constantan, cuproníquel, solda, “metais” com memória de forma A reciclagem de metais Um ciclo de Cobre (AL)

3 Ligas metálicasComposiçãoUtilização Amalgamas (liga com Hg)Hg + Ag + Sn Ø Obstruções (antigamente). Ø Extracção de metais dos seus minérios por combinação com Hg. Bronze Cu + Sn como base e outros elementos como o zinco, o alumínio, o antimónio, o níquel e o fosforo. Ø Sinos; Ø Moedas; Ø Estátuas. LatãoCu + Zn Ø Tubos; Ø Radiadores; Ø Armas; Ø Cartuchos; Ø Torneiras. SoldaPb + Sn Ø Solda usadas por funileiros e electricistas. Aço inoxidávelFe + C + Cr + Ni Ø Talheres, Ø Utensílios de cozinha; Ø Peças de carro. Cuproníquel Cu + Ni com máximo de 30% de níquel. Ø Moedas; Ø Equipamentos de destilação. Constantan Cerca de 60% de Cu e 40% de NiØ Usado em termobares já que a sua resistência não varia ou varia pouco com a temperatura.

4 Uma liga metálica é uma solução de um metal com um ou mais elementos, metálicos ou não-metálicos, obtida a partir da mistura dos componentes fundidos e posteriormente arrefecidos. Na maioria das ligas metálicas utilizadas hoje em dia predominam os elementos do bloco d da tabela periódica: ferro, cobre, níquel, zinco, mercúrio, prata, ouro, crómio e tungsténio. São também de destacar o alumínio, o chumbo e o estanho. De entre os elementos não-metálicos destacam-se: o carbono e o fósforo e dos metalóides tem particular importância: o boro, o silício e o antimónio.

5 Ao formar-se uma liga metálica, os átomos dos elementos minoritários podem integrar-se na rede cristalina de duas formas: TipoDescrição Substitucional Se as suas dimensões forem semelhantes às dos átomos do elemento metálico maioritário, vão ocupar posições substituindo átomos do elemento maioritário. Intersticial Se as suas dimensões forem bastante menores do que as dos átomos do elemento metálico maioritário, vão ocupar espaços vazios (interstícios) entre os átomos do elemento maior.

6 Nota: um quilate, 1K, é uma liga em que 1/24 da sua massa é ouro O ouro de lei, também denominado de ouro português, é a designação comum de 19,2 K. Neste caso, a liga contém 80,0%(m/m) de ouro e os restantes 20,0%(m/m) de outros metais. Tipo de ouroConstituição da liga Amarelo 2 partes de prata para 1 parte de cobre Rosa ou vermelho + teor de cobre e -teor de prata Azul Ouro + prata + zinco Verde Ouro + prata Preto Ouro + prata + ferro BrancoOuro + paládio

7 Ligas com memória de forma Trata-se de um determinado conjunto de ligas que tendo sofrido uma deformação a frio recuperavam a sua forma original ao serem aquecidas. Fazem parte deste tipo de ligas as seguinte:. Cobre-alumínio,. Cobre-estanho;. Cobre-manganês;. Níquel-titânio.