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Sólidos Metálicos

Sólidos metálicosNum sólido metálico as unidades que ocupam os pontos reticulares são íons positivos.
Por exemplo, no metal sódio os íons Na
+
ocupam os pontos de um retículo cúbico de corpocentrado. Cada Na
+
pode ser considerado como sendo o resultado da perda de um elétronporátomo de sódio, e os elétrons de todos os átomos de sódio formam uma nuvem gigante deelétrons que se espalha por todo o retículo. Estes elétrons não estão ligados a qualquerátomo,mas estão deslocalizados sobre o cristal, como é mostrado na Figura 9.29. Estes elétrons sãochamados de elétrons livres ou gás de elétrons.
(A mecânica quântica trata estes elétronscomo ondas que se estendem pelo cristal inteiro.) No sódio e em outros metais típicos existeum atração mútua entre os elétrons livres e os cátions. Tal atração estabiliza a estrutura e ao462mesmo tempo permite que sofra distorção sem esfarelar. Assim, o sódio e outros metais sãomoles e facilmente deformáveis.Alguns metais são duros porque a ligação metálica é complementada por ligaçõescovalentes entre cátions adjacentes no retículo. Muitos metais de transição sãoextremamenteduros, como por exemplo, crômio e tungstênio. Os íons destes elementos têm os subníveis
(n
-
1)d
parcialmente preenchidos e podem, portanto, compartilhar pares de elétrons comíonsadjacentes no retículo. Estas ligações covalentes tendem a manter estes íons presos no lugar,prevenindo assim deformação do retículo. O ponto de fusão de metais variaconsideravelmente devido às diferenças no grau da ligação covalente complementar. Porexemplo, o ponto de fusão do sódio e do tungstênio são respectivamente 98 e 3410 °C.Os elétrons livres num metal são responsáveis por suas características condutividadeselétrica e térmica. Quando elétrons são adicionados numa extremidade de um pedaço demetal, outros elétrons são simultaneamente retirados de outra extremidade. Esta passagemdeelétrons é denominada condução metálica.
Por outro lado,