Elétron Sea Model
Os metais constituem a maior parte dos elementos da tabela periódica (cerca de 80%) e são especiais. Quando os metais se ligam a si mesmos, eles se ligam de uma maneira diferente de quando se ligam a outros elementos. Não é iônico, nem molecular, nem covalente. É sua própria ligação de metal.
 |
A maioria dos metais tem poucos elétrons em suas camadas de energia mais externas, e alguns têm orbitais de elétrons externos vazios. O que isso significa para o metal é que seus elétrons de valência são descentralizados e podem se mover livremente. Lembre-se de que nas ligações iônicas, os elétrons são transferidos de um átomo para outro. Nas ligações covalentes, os elétrons são compartilhados entre os átomos. Em ligações de metal, os elétrons vagam e não são transferidos ou compartilhados. É mais uma coisa comunal onde eles pertencem a todos os átomos de metal ao seu redor.
Os metais formam estruturas cristalinas compactas e ordenadas. Eles se parecem com isto:
 |
Quando os metais estão próximos uns dos outros, os elétrons de valência não ficam apenas em seu átomo; eles vagam por todo o complexo metálico. Eles flutuam livres como se estivessem flutuando em um mar de elétrons, assim como uma molécula individual de água flutua livremente no mar. É por isso que é chamado de modelo do mar de elétrons .
Cada átomo de metal permite que seus elétrons circulem livremente, de modo que esses átomos se tornem cátions com carga positiva. Esses cátions são como uma ilha com carga positiva e são cercados por um mar de elétrons com carga negativa. É um pouco assim:
 |
A atração entre os elétrons móveis e os centros positivos é uma ligação metálica .
Propriedades dos metais
O modelo do mar de elétrons explica muitas das propriedades físicas dos metais. Eles são bons condutores elétricos porque os elétrons fluem livremente neles. Eles são maleáveis por causa da deriva dos elétrons e porque os cátions deslizam facilmente uns pelos outros. Eles refletem a luz por causa dos elétrons livres.
Eletricidade
 |
Os elétrons também são muito maleáveis, o que significa que podem ser modelados ou formados. Uma vez que os metais formam essas belas estruturas cristalinas e são constituídos por todos os centros positivos e elétrons negativos, a ligação entre eles é a mesma em todas as direções. Os átomos de metal podem se mover uns sobre os outros sem quebrar ou causar qualquer dano à estrutura cristalina. Isso é como um monte de rolamentos de esferas cobertos de óleo. Eles podem passar facilmente uns pelos outros sem causar danos.
Os metais são brilhantes porque refletem a luz. A reflexão acontece quando um fóton de luz atinge uma superfície e muda de direção para voltar à direção de origem. Os metais refletem a luz porque quando o fóton da luz atinge os elétrons livres no metal, eles fazem com que o fóton mude de direção e seja refletido de volta para o local de onde veio, em vez de ser absorvido.
Resumo da lição
Os metais formam ligações diferentes das ligações iônicas, covalentes e moleculares que você aprendeu antes. Nas ligações de metais, os elétrons se movem livremente em um mar de elétrons, e isso leva às propriedades exclusivas dos metais. O metal é brilhante porque reflete os fótons de luz que chegam. É maleável porque a estrutura e a união uniforme em todas as direções do metal permitem que os átomos deslizem uns sobre os outros sem se quebrar. O metal conduz bem a eletricidade porque todos os elétrons móveis são livres para se mover em direção a qualquer atração.
Resultados de Aprendizagem
Ao concluir esta lição, você será capaz de:
- Descreva a ligação metálica e o modelo do mar de elétrons
- Explique as propriedades únicas dos metais e como elas se relacionam com o modelo do mar de elétrons