Ligação metálica
Tomamos contato diário com muitas substâncias formadas apenas por átomos de metais, chamadas substâncias metálicas. Entre os exemplos mais conhecidos estão o ferro, o alumínio, o chumbo, o cobre e a prata.
Como os átomos se unem para formar essas substâncias?
Vamos olhar para o modelo do átomo abaixo. Os elétrons, dotados de carga negativa, são atraídos pelo núcleo, no qual, além dos nêutrons, estão os prótons, que apresentam carga positiva. A atração que o núcleo, carregado positivamente, exerce sobre os elétrons é responsável pelo fato de esses elétrons permanecerem no átomo, em vez de o abandonarem.
Uma ideia semelhante a essa pode ser usada para imaginar a ligação entre átomos de metais, denominada ligação metálica.
Consideremos uma amostra da substância simples prata. Ela é formada por um aglomerado de muitos átomos de elemento químico prata. Nesse aglomerado, cada átomo está rodeado por outros átomos iguais a ele. O núcleo de cada átomo exerce atração sobre os elétrons de sua eletrosfera e também sobre os elétrons dos átomos vizinhos, mantendo toda a estrutura unida.
Os elétrons, por sua vez, não estão totalmente presos a um átomo apenas, podendo “transitar” por toda a estrutura. Alguns cientistas usam a expressão “mar de elétrons” para designar essa situação.
As substâncias metálicas (ou, simplesmente, metais) são úteis ao ser humano devido às suas propriedades, que, de modo bem genérico, são as listadas a seguir.
- Brilho característico. Quando polidos, os metais refletem muito bem a luz. Essa propriedade é fácil de ver em bandejas e espelho de prata.
- Alta condutividade térmica e elétrica. São propriedades que se devem aos elétrons livres. O movimento ordenado dos elétrons constitui a corrente elétrica e sua agitação permite a rápida programação do calor através das substâncias metálicas.
- Altos pontos de fusão e ebulição. Em geral são características dos metais (embora, haja exceções, como mercúrio, PF = -39ºC; gálio, PF = 30ºC, e potássio, PF = 63ºC). Devido a essa propriedade e também à boa condutividade térmica, alguns metais são usados em panelas e em radiadores de automóveis.
- Maleabilidade. Metais são muito maleáveis, ou seja, fáceis de serem transformados em lâminas. O metal mais maleável é o ouro, que permite a obtenção das lâminas mais finas.
- Ductibilidade. Metais também são muito dúcteis, isto é, fáceis de serem transformados em fios. O ouro é também o mais dúctil dos metais, permitindo que dele se obtenham fios finíssimos.
