Sólidos metálicos

RKA21MC - Olá, meu amigo(a), tudo bem com você? Seja muito bem-vindo(a) a mais um vídeo da Khan Academy Brasil. Neste vídeo, vamos conversar sobre os sólidos metálicos. Para começar, a gente tem aqui um ótimo exemplo de um sólido metálico. Repare que eles tendem a brilhar dessa forma, ser algo brilhante. Você pode estar pensando o que isso deve ser algum tipo de alumínio ou prata, não é? Na verdade isso é sódio. O nosso amigo sódio que já se ligou ao cloro para formar o cloreto de sódio e ter como resultado um sólido iônico, também pode se ligar a ele mesmo para formar ligações metálicas. Olhe esse outro exemplo aqui você pode pensar que é prata ou algo assim, mas na verdade isso é cálcio. Eu sei o que você está pensando, o cálcio não é um tipo de pó branco que forma o giz? Na verdade, não. Esses são compostos formados com cálcio, coisas como o óxido de cálcio, mas isso aqui é cálcio puro, e o motivo disso estar dentro de um container é porque ele é altamente reativo com o oxigênio. Sendo assim, o que está dentro desse container junto com o cálcio não é oxigênio, é alguma forma de gás inerte. Enfim, quando o cálcio se liga a si mesmo temos uma ligação metálica, de que iremos falar um pouco mais depois, ok? Agora, olhe essa outra imagem aqui. Temos algo brilhante e metálico. O que você acha que é isso? Bem, isso é algo que estamos acostumados a associar aos metais, isso é ouro. E mais uma vez, você pode ver que ele tem essa propriedade lustrosa. Enfim, o que os metais ou sólidos metálicos possuem que permite que eles sejam brilhantes dessa forma? Além disso, quais são as outras propriedades dos sólidos metálicos? Bem, para compreender essas ideias, vamos observar aqui a tabela periódica dos elementos. Repare que a maior parte da tabela periódica dos elementos é composta por alguma forma de metal. Temos aqui essa coluna em vermelho, que são os elementos do grupo 1, com exceção do hidrogênio, esses são os metais alcalinos. Aí temos a segunda coluna, que são os metais alcalinoterrosos. Depois disso, temos os metais de transição e depois os metais pós-transição. Aí, também temos os metalóides e, depois disso, também temos essas coisas em amarelo e azul, que são os não metais. Enfim, como que os metais formam sólidos quando temos uma amostra pura deles? A ideia geral é: observe os metais alcalinos, todos eles têm um elétron de valência, certo? Aí, para ter a camada externa estável, é muito mais fácil para eles doarem um elétron de valência, e é por isso que frequentemente vemos esses caras realizando ligações iônicas, eles podem ser ionizados com muita facilidade, mas se você tiver uma amostra pura deles, eles podem contribuir com elétrons para o mar de elétrons, um elétron de cada átomo. Esses metais alcalinoterrosos possuem dois elétrons de valência, eles também podem ser ironizados, ou se você tiver uma amostra pura deles, como um cálcio, eles podem contribuir com dois elétrons de valência para o mar de elétrons. Os metais de transição aqui também têm essa habilidade de contribuir com um elétron de valência. Então, em geral nós veremos sólidos metálicos com cátions, não esquecendo que cátions são carregados positivamente, e todos eles em um mar de elétrons. Então, teremos todos esses elétrons aqui. Eu vou desenhar dessa forma, sem colocar as cargas aqui em questão, ok? Agora, de onde vem esses elétrons? Bem, se você estiver olhando nos metais alcalinos, cada um desses átomos pode doar um elétron para o mar, porque eles realmente não querem o elétron de valência. Se você estiver falando sobre os metais alcalinoterrosos, cada um pode doar dois elétrons para o mar. Agora, repare que você tem todas essas cargas positivas nesse mar de elétrons que tem carga negativa. Sendo assim, quais serão as propriedades desse tipo de sólido? Você acha que ele será um bom condutor de eletricidade ou de calor? Bem, provavelmente você já deve ter adivinhado. Se você olhar para um fio, os fios são feitos de metais porque eles são excelentes na condução de eletricidade, ou eles tendem a ser excelentes na condução de eletricidade, justamente porque temos todos esses elétrons aqui que podem se mover. Aí, se você aplicar uma voltagem, eles vão começar a se mover e conduzir eletricidade, e esses elétrons podem também ajudar na condução de energia térmica ou calor. Agora, uma outra propriedade interessante e que a gente pode conversar também aqui é em relação à maleabilidade. Eu já falei com você que, em relação aos sólidos iônicos, eles podem ser fortes, mas frágeis. Já que ao tentar mudar a forma deles, nem que seja um pouquinho, eles vão acabar se quebrando. Mas o que você acha que vai acontecer aqui? Vamos dizer que a gente empurre um dos lados aqui om uma força muito intensa. Eu vou empurrar a parte de baixo aqui para a direita e a parte superior para a esquerda. Você acha que isso vai ser frágil e vai se quebrar, ou você acha que isso vai ser maleável e vai se dobrar? Bem, o legal é que ele não vai se quebrar, na verdade ele vai se dobrar. Um sólido puro é muito maleável. Repare que mesmo empurrando a parte superior para a esquerda assim, não teremos uma mudança muito grande, afinal os cátions ainda continuam no mar de elétrons, e isso é o que acontece para os sólidos metálicos em geral, eles não são frágeis, porém não são rígidos. Por isso, quando queremos que eles ejam um pouquinho mais rígidos, temos o costume de adicionar outros elementos no sólido metálico. Por exemplo, o ferro puro é razoavelmente maleável, mas se a gente quiser torná-lo um pouquinho mais resistente, a gente pode colocar átomos de carbono ali no meio. Por exemplo, a gente pode colocar um átomo de carbono aqui ou um átomo de carbono aqui. Dessa forma, isso meio que vai atrapalhar esse mar de elétrons um pouquinho, e aí não teremos algo tão maleável. Na verdade, teremos algo mais forte e mais rígido. Enfim, tudo isso que vimos aqui é apenas uma extensão do que já aprendemos sobre metais e ligações metálicas. Inclusive, vale a pena sempre conversar sobre isso para que você esteja bem familiarizado(a) sobre as propriedades da maioria dos elementos da tabela periódica quando temos sólidos puros deles. Enfim, eu espero que você tenha compreendido tudo direitinho o que conversamos aqui, e mais uma vez eu quero deixar para você um grande abraço e até a próxima!