Propriedades dos Metais

Os metais estão ligados por retículos cristalinos, sendo que cada átomo fica circundado por 8 ou 12 outros átomos do mesmo elemento metálico, tendo, portanto, atrações iguais em todas as direções.

Além disso, visto que os átomos dos metais possuem apenas 1, 2 ou 3 elétrons na última camada eletrônica (e essa camada normalmente é bem afastada do núcleo, e, consequentemente, atrai pouco os elétrons); o resultado é que os elétrons escapam facilmente e transitam livremente pelo reticulado. Uma “nuvem” ou “mar” de elétrons livres funciona então como uma ligação metálica, mantendo os átomos unidos.

Essa estrutura em retículos e esse tipo de ligação química resultam em uma série de propriedades que são características dos átomos. Veja as principais delas:

• Condução de eletricidade: os metais são ótimos condutores de eletricidade, sendo, em razão dessa propriedade, muito utilizados em fios elétricos. Essa propriedade é explicada pelo fato de que como os metais possuem um “mar” de elétrons livres, ou deslocalizados, esses elétrons permitem a transição rápida de eletricidade através do metal. Quando submetidos a uma voltagem externa, esses elétrons livres dirigem-se ao polo positivo da fonte externa. Esse movimento dos elétrons é o que chamamos de corrente elétrica.

• Condução de calor: a explicação para o fato de os metais serem bons condutores térmicos é baseada na presença dos elétrons livres que são dotados de movimento, como foi explicado no item anterior. Esses elétrons permitem o trânsito rápido do calor; e por isso os metais são usados em panelas e caldeiras industriais.

• Densidade elevada: normalmente os metais são densos, em virtude das estruturas compactas dos retículos cristalinos.

• Pontos de fusão e ebulição altos: a força de atração causada pelo “mar” de elétrons livres é muito forte, mantendo os átomos unidos com muita intensidade. Assim, para que se rompa essa ligação é preciso fornecer altas energias externas.

Essa é uma característica que permite o uso dos metais em caldeiras, tachos e reatores nucleares, onde ocorrem aquecimentos intensos e eles não derretem. O tungstênio (W) é um exemplo muito importante, pois ele é o metal de maior ponto de fusão (3 403, 85 ºC), sendo usado na fabricação de filamentos de lâmpadas incandescentes.

• Resistência à tração: os fios metálicos são muito resistentes às forças que se aplicam sobre eles ao serem puxados ou alongados. Isso ocorre porque a intensidade da ligação metálica é muito elevada e difícil de romper.

Em virtude dessa propriedade, esses metais são aplicados em cabos de aço de elevadores ou de veículos suspensos (como o bondinho do Pão de Açúcar, no Rio de Janeiro) e em vergalhões de aço colocados dentro de estruturas de concreto armado em pontes e edifícios.

• Maleabilidade e ductibilidade: maleabilidade é a capacidade de moldar os metais em lâminas finas, por martelar o metal aquecido ou passá-lo por cilindros laminadores; e a ductibilidade é a transformação de fios por fazer o metal passar por furos sob aquecimento. Essas duas propriedades resultam do fato de os átomos dos metais poderem “escorregar” uns sobre os outros.

As chapas ou lâminas metálicas são muito usadas na produção de veículos, trens, aviões, navios, geladeiras, embalagens de alumínio, decoração, bandejas, etc. Já os fios são usados na confecção de cabos, arames e fios elétricos.