Química, ligações metálicas

LIGAÇÕES METÁLICAS

As propriedades de uma ligação são diferentes das propriedades dos seus elementos constituintes. Os metais quando analisados separadamente possuem características únicas que os diferem das demais substâncias: eles são sólidos à temperatura ambiente (25°C) e apresentam cor prateada.
A estrutura atômica dos metais é a Cristalina, que se constitui por cátions do metal envolvidos por uma nuvem de elétrons. A capacidade que os metais têm de conduzir eletricidade se explica pela presença dessa nuvem de elétrons, que conduz corrente elétrica nos fios de eletricidade, não só neles, mas em qualquer objeto metálico.
As ligas metálicas possuem algumas particularidades que os metais puros não apresentam e justamente por isso, são produzidas e utilizadas em abundância. Vejamos as propriedades das ligações metálicas:

Aumento da dureza: Se pegarmos, por exemplo, o elemento Ouro (Au) da forma como é encontrado na natureza não conseguiríamos fabricar nenhum objeto consistente, pois ele é mais maleável que a grande maioria dos metais. Mas se adicionarmos a ele a prata (Ag) e o cobre (Cu) formaremos uma ligação metálica, aumentando a dureza e permitindo sua utilização para fabricar jóias, como anéis, pulseiras, relógios, etc.
Essa liga metálica é também conhecida por Ouro 18 quilates e apresenta 75% em massa de ouro e os outros 25% correspondem à prata e ao cobre.

Aumento da resistência mecânica: Para fabricar materiais que tenham maior resistência ao manuseio, é preciso recorrer à ligação entre os metais. O Aço, por exemplo, é formado por ferro (Fe) e carbono (C), essa liga fica tão resistente que é usada na fabricação de peças metálicas que sofrem tração elevada. Exemplos:
Aço cirúrgico: é usado para a obtenção de instrumentos cirúrgicos, por apresentar alta resistência à oxidação.
Aço inox: é uma liga dos metais ferro (Fe), carbono (C), cromo (Cr) e níquel (Ni), é usada para fabricar talheres para cozinha, peças de carro, etc.

LIGAS FERROSAS

As ligas metálicas podem ser classificadas em basicamente dois tipos de ligas; ligas ferrosas e ligas não ferrosas.

Ligas Ferrosas

São aquelas onde o ferro é constituinte principal. Essas ligas são importantes como materiais de construção em engenharia. As ligas ferrosas são extremamente versáteis, no sentido em que elas podem ser adaptadas para possuir uma ampla variedade de propriedades mecânicas e físicas. A desvantagem dessas ligas é que elas são muito suscetíveis à corrosão.

Aços: são ligas ferro-carbono que podem conter concentrações apreciáveis de outros elementos de liga. As propriedades mecânicas são sensíveis ao teor de carbono, que é normalmente inferior a 1%.

1. Aços com baixo teor de carbono, essas ligas contem geralmente menos que 0,25% de C. como conseqüência essas ligas são moles e fracas, porém possuem uma ductilidade e uma tenacidade excepcionais; além disso, são usináveis soldáveis e, dentre todos os tipos de aço, são os mais baratos de serem produzidos. Aplicações típicas para este tipo de liga incluem os componentes de carcaças de automóveis e chapas usadas em tubulações, edificações e latas estanhadas.

2. Aços com médio teor de carbono: esses aços possuem concentrações de carbono aproximadamente de 0,25 e 0,60%p de carbono. As maiores aplicações destas ligas se encontram em rodas de trens, engrenagens, virabrequins e outras peças de alta resistência que exigem uma combinação de elevada resistência, resistência à abrasão e tenacidade.

3. Aços com alto teor de carbono: esses aços apresentam em média uma concentração de carbono e 0,60 a 1,4%p. são mais duros, mais resistentes e, porem, os menos dúcteis dentre todos os aços de carbono. Esses aços são usados geralmente como ferramentas de corte, bem como para a fabricação de facas, laminas de serras parametais, molas e arames com alta resistência.

Liga não ferrosa

São ligas que não possuem como constituinte principal o elemento ferro.

Ligas de cobre: o cobre, quando não se encontra na forma de ligas, é tão mole e dúctil que é muito difícil de ser usinado. As ligas de cobre mais comuns são os latões, onde o zinco, na forma de uma impureza substitucional, é o elemento de liga predominante. Ligas de cobre-zinco com concentrações aproximadamente de 35%p de zinco são relativamente moles, dúcteis e facilmente submetidos à deformação plástica a frio. As ligas de latão que possuem um maior teor de zinco são mais duras e mais resistentes.

Os bronzes são ligas de cobre com vários outros elementos, incluindo o estanho, alumínio, o silício e o níquel. Essas ligas são relativamente mais resistentes do que os latões, porém ainda possui um elevado nível de resistência a corrosão.

Alguns outros exemplos de ligas não ferrosas são as ligas de alumínio, que são caracterizadas por uma densidade relativamente baixa, condutividade elétrica e térmica elevada, e uma resistência à corrosão em alguns ambientes comuns, com a atmosfera ambiente.

Liga de magnésio é caracterizada pela baixa densidade do magnésio que é a mais baixa dentre todos os metais estruturai; dessa forma suas ligas são usadas onde um peso leve é considerado importante, como por exemplo, em componentes de aeronave.

Quimica - Deslocamento de Equilíbrio - Parte 2 - 2

Quimica - Deslocamento de Equilíbrio - Parte 1 - 2

Equilíbrio Molecular - iPED

DESLOCAMENTO DO EQUILÍBRIO QUÍMICO DE UMA REAÇÃO

Quando uma reação química atinge o equilíbrio ela tem a tendência de permanecer assim indefinidamente, desde que não haja perturbação externa.

Os fatores externos capazes de perturbar o equilíbrio de uma reação química são:

Concentração das substâncias participantes da reação, pressão e temperatura.

O Princípio de Le Chatelier regra essas situações: "quando se provoca uma perturbação sobre um sistema em equilíbrio, este desloca-se no sentido que tende a anular esta perturbação, procurando ajustar-se a um novo equilíbrio."

Alteração no equilíbrio	Resultado
Adição de reagente	No sentido dos produtos
Adição de produto	No sentido dos reagentes
Retirada de reagente	No sentido dos reagentes
Aumento da pressão	No sentido da contração do volume
Diminuição da pressão	No sentido da expansão do volume
Aumento da temperatura	No sentido da reação endotérmica
Diminuição da temperatura	No sentido da reação exotérmica

Deslocamento do equilíbrio devido a variação da concentração:

O aumento da concentração de uma substância desloca o equilíbrio no sentido de consumo desta substância e a diminuição da concentração de uma substância desloca o equilíbrio no sentido da sua formação.

Deslocamento do equilíbrio devido a variação de pressão:

O aumento da pressão de uma reação desloca o equilíbrio no sentido da contração do volume e uma diminuição da pressão desloca o equilíbrio no sentido da expansão do volume

Deslocamento do equilíbrio devido a variação de temperatura:

O aumento da temperatura de uma reação desloca o equilíbrio no sentido da reação endotérmica e a diminuição da temperatura desloca o equilíbrio no sentido da reação exotérmica.

Exemplo:

Dada a reação genérica:

aA_(g) + bB_(g) cC_(g) + dD_(g)