Ligações Metálicas e as Propriedades dos Metais

Os cientistas propuseram um modelo de ligação química que explica grande parte das propriedades apresentadas pelos metais. Essa ligação metálica se baseia no fato de que os metais são elementos altamente eletropositivos, tendo, portanto, a tendência de formar cátions.

Assim, alguns átomos dos metais perdem os seus elétrons mais externos (da camada de valência) formando cátions. Os elétrons liberados são chamados de semi livres ou de elétrons livres.

Esses elétrons não abandonam o cristal, mas possuem mobilidade, transitam livremente, formando uma espécie de “nuvem eletrônica” ou “mar de elétrons” que envolve a estrutura e causa uma força que faz com que os átomos do metal permaneçam unidos.

Os cátions formados agrupam-se segundo um arranjo geométrico bem definido, uma estrutura cristalina ou célula unitária, que também pode ser chamada de retículo ou reticulado cristalino. Os reticulados cristalinos mais comuns dentre os metais são os representados a seguir:

Esses cátions são estabilizados pelos elétrons livres, pois os cátions podem receber esses elétrons, voltando a ser neutros. Depois eles voltam a perder elétrons e, assim, sucessivamente. A estabilidade da ligação é obtida pelo ganho de energia na formação da ligação envolvendo diversos átomos.

Essa teoria da ligação metálica explica muitas propriedades dos metais, por exemplo, os metais são bons condutores térmicos e elétricos devido aos elétrons livres, que permitem o trânsito rápido de calor e eletricidade.

Seus elevados pontos de fusão e ebulição, bem como sua resistência à tração são consequências da grande força da ligação metálica, porque os átomos ficam unidos com muita intensidade. Assim, para desfazer esse tipo de ligação é necessário fornecer muita energia ao sistema.

A densidade elevada e o fato da maioria dos metais serem sólidos em temperatura e pressões ambientes é consequência das estruturas compactas e cristalinas.

E a maleabilidade e a ductibilidade vêm do fato de que os átomos dos metais podem “escorregar” uns sobre os outros.