Metais

Metais

Os átomos metálicos formam uma estrutura reticulada regular.

Química

Palavras-chave

metal, reticulado de metal, ligação metálica, ferro, alumínio, zinco, cobre, prata, ouro, sódio, cálcio, Fe, Al, Zn, Cu, Ag, Au, Na, Ca, núcleo átomo de metal, elétrons deslocalizados, estrutura de cristal, reticulado cúbico centrado no espaço, treliça metálica hexagonal, Reticulado cúbico centrado no plano, condução elétrica, metal leve, metal pesado, minério, condução de calor, corrosão, íman de ferrite, aço, anfotérico, termite, minério de ferro, bauxite, esfalerita, latão, liga, cuprita, jóias, metal precioso, água-régia, quilate, eletrólise de compostos fundidos, química

Extras relacionados

Cenas

Ferro (Fe)

Ferro (Fe)

Informação

Massa molar: 55,85 g/mol

Ponto de fusão: 1538 °C

Ponto de ebulição: 2861 °C

Densidade: 7,86 g/cm³

Propriedades

O ferro é um elemento químico do Grupo 8 da tabela periódica. Na sua forma pura é brilhante, cinzento-prata e um metal relativamente macio. Tem uma estrutura cristalina cúbica de corpo centrado. O ferro puro é fácil de trabalhar a temperaturas elevadas. Tem propriedades ferromagnéticas e é um bom condutor de calor e electricidade. É um metal com potencial padrão de elétrodo negativo. O ar húmido provoca o aparecimento de ferrugem no ferro. O pó de ferro faísca quando raspado para uma chama. O ferro reage com ácidos diluídos produzindo hidrogénio gasoso; no entanto, ácidos concentrados passivam a sua superfície.

Ocorrência e produção

O ferro é um dos elementos mais abundantes na Terra. No entanto, raramente ocorre na sua forma pura, excepto em meteoritos. É normalmente encontrado na forma de minérios tais como a magnetite, hematite ou limonite. O ferro é produzido a partir dos seus minérios (a isto chama-se metalurgia ferrosa).

Usos

O ferro é usado em diversas indústrias e é uma das matérias primas na produção de aço. Tem também um papel importante nos organismos vivos, incluindo os humanos. Por exemplo, é um dos componentes da hemoglobina, a molécula que transporta o oxigénio no sangue dos vertebrados. A deficiência de ferro causa anemia no corpo humano.

Alumínio (Al)

Alumínio (Al)

Informação

Massa molar: 26,98 g/mol

Ponto de fusão: 660 °C

Ponto de ebulição: 2519 °C

Densidade: 2,7 g/cm³

Propriedades

O alumínio é um elemento químico do Grupo 13 da tabela periódica (ou grupo do Boro). É um metal branco-prateado, dúctil e leve. O alumínio não corrói quando exposto ao ar, devido à camada contínua de óxido de alumínio que se forma na sua superfície e que o protege de oxidação adicional. Reage com ácidos e bases diluídas, ou seja, é anfotérico. Numa reacção termite, reduz o óxido de ferro a ferro à temperatura de 2000ºC.

Ocorrência e produção

O alumínio não ocorre na sua forma pura na natureza. Os seus compostos, no entanto, são comuns, tais como o mineral curundum, e os exemplares transparentes que são conhecidos como as pedras preciosas rubi ou safira.

É produzido a partir do seu minério, bauxite, em fundições de alumínio.

Usos

O alumínio e as suas ligas são amplamente utilizados em diversas indústrias. É aplicado na produção de fios eléctricos, chapas metálicas, folhas, veículos e materiais de construção. Os compostos solúveis de alumínio podem ser tóxicos para o corpo humano, pelo que o uso de utensílios de cozinha de alumínio deve ser evitado.

Zinco (Zn)

Zinco (Zn)

Informação

Massa molar: 65,3 g/mol

Ponto de fusão: 419,5 °C

Ponto de ebulição: 907 °C

Densidade: 7,14 g/cm³

Propriedades:

O zinco é um elemento químico do Grupo 12 da tabela periódica (ou do grupo do zinco). É um metal pesado branco azulado. Funde facilmente e tem uma estrutura cristalina hexagonal. Os seus cristais são facilmente observáveis na sua superfície. O zinco não corrói quando exposto ao ar, devido à camada contínua de óxido que se forma na sua superfície e que o protege de oxidação adicional. Dissolve-se tanto em ácidos como em bases, produzindo hidrogénio gasoso. A mistura de pó de zinco e pó de enxofre explode quando aquecida com uma chama.

Ocorrência e produção

O zinco não ocorre na natureza na sua forma pura, apenas na forma de minérios. Os seus minérios mais importantes incluem a esfalerita (ZnS) e a zincite (ZnO). O zinco é produzido a partir dos seus minérios sulfurosos através da calcinação e da redução do óxido resultante com carbono.

Usos

O zinco é frequentemente usado como um agente anticorrosão. O aço galvanizado é produzido através do revestimento das chapas de aço com uma camada de zinco.

O zinco é também usado em baterias, e na produção de bronze, uma das suas ligas.

O zinco é um elemento vestigial nos organismos vivos: é necessário em quantidades muito pequenas, no entanto, é tóxico em grandes quantidades.

Cobre (Cu)

Cobre (Cu)

Informação

Massa molar: 63,5 g/mol

Ponto de fusão: 1084,5 °C

Ponto de ebulição: 2562 °C

Densidade: 8,96 g/cm³

Propriedades

O cobre é um elemento químico do Grupo 11 da tabela periódica (o grupo do cobre). Cristaliza numa estrutura cúbica de face centrada. É um metal vermelho-laranja, macio e pesado; é dúctil e maleável, pelo que pode ser facilmente esticado em fios finos. Quando exposto ao ar húmido, forma-se uma camada esverdeada à sua superfície; esta camada é chamada de pátina ou azinhavre. O cobre não reage com a água, ou com ácidos ou bases diluídos; reage apenas com ácidos oxidantes. Forma facilmente ligas com outros metais; as ligas mais conhecidas são o latão, o bronze, o níquel e a prata.

Ocorrência e produção

O cobre pode ser encontrado na natureza no seu estado puro e também em minerais. Os minérios mais importantes são a azurita e a cuprita. Pode ser produzido numa reacção de redução.

Usos

O cobre é um importante material na produção de fios e cabos eléctricos, chapas metálicas e várias peças de precisão. As suas ligas desempenham um importante papel na indústria.

O cobre metálico não é tóxico, no entanto, os seus compostos iónicos são, pelo que estes são frequentemente usados como fungicidas e pesticidas.

Prata (Ag)

Prata (Ag)

Informação

Massa molar: 107,8 g/mol

Ponto de fusão: 962 °C

Ponto de ebulição: 2162 °C

Densidade: 10,5 g/cm³

Propriedades

A prata é um elemento químico do Grupo 11 da tabela periódica (o grupo do cobre). Apresenta uma estrutura cristalina cúbica de face centrada. A prata é branca, muito brilhante; mais macia do que o cobre mas mais dura do que o ouro. O pó de prata é preto.

A prata tem a condutividade eléctrica e térmica, bem como a reflectividade mais elevadas de todos os metais. É também um dos metais mais dúcteis e maleáveis.

A prata é muito estável, mas perde o brilho quando exposta ao ar ou à água contendo sulfeto de hidrogénio. Não é solúvel em ácidos diluídos, mas dissolve-se rapidamente em ácidos nítrico ou sulfúrico concentrados. Forma facilmente ligas com outros metais.

Ocorrência e produção

A prata ocorre naturalmente no seu estado puro e em minérios contendo enxofre, arsénio, antimónio ou cloreto tais como argentita (Ag₂S) ou clorargirite (AgCl). A maior parte da prata é produzida a partir de minérios que contêm outros metais (chumbo, cobre e zinco), através de vários processos.

Usos

A prata metálica tem propriedades antifungícas e bactericidas. Tem uma ampla gama de aplicações: a prata é especialmente usada para fazer joalharia e moedas, e também em ortodôncia, fotografia e electrónica.

Muitos dos seus compostos são usados na medicina, tais como o nitrato de prata, usado como agente cauterizante e desinfectante. No passado, os halogenetos de prata foram usados na fotografia.

Ouro (Au)

Ouro (Au)

Informação

Massa molar: 196,9 g/mol

Ponto de fusão: 1064,2 °C

Ponto de ebulição: 2856 °C

Densidade: 19,3 g/cm³

Propriedades

O ouro é um elemento químico do Grupo 11 da tabela periódica (o grupo do cobre). É um metal amarelo, muito brilhante e macio, que pode ser facilmente riscado. O ouro é o mais dúctil e maleável dos metais, e tem boa condutividade eléctrica e térmica. É um metal nobre muito estável: não mancha quando exposto ao ar ou à água e não reage com a maioria das substâncias. Não reage com a maioria dos ácidos, mas pode ser dissolvido em aqua regia, que é uma mistura 1:3 de ácido nítrico concentrado e ácido clorídrico.

Ocorrência e produção

O ouro ocorre naturalmente na sua forma pura mas devido à sua ductilidade, é ligado para atingir uma maior durabilidade. A pureza da liga, isto é, o rácio entre a massa de ouro e a dos restantes metais, é indicado por quilates. O ouro puro tem 24 quilates.

Usos

Uma parte importante do ouro é usada na indústria da joalharia, mas este metal também é usado em outras indústrias tais como a electrónica, a medicina ou a indústria alimentícia. Alguns países mantêm grandes quantidades de reservas de ouro como forma de defesa da sua moeda.

Sódio (Na)

Sódio (Na)

Informação

Massa molar: 23 g/mol

Ponto de fusão: 97,72 °C

Ponto de ebulição: 883 °C

Densidade: 0,97 g/cm³

Propriedades

O sódio é um elemento químico do Grupo 1 da tabela periódica (metais alcalinos). Cristaliza numa estrutura cristalina cúbica de corpo centrado. O sódio é um metal leve, branco prateado, com um brilho azulado; é muito macio: pode ser facilmente cortado com uma faca. Tem boa electrocondutividade.

O sódio reage rapidamente com a maioria das substâncias e é um forte agente redutor. Reage exotermicamente com a água. Por estas razões, é armazenado em parafina líquida anidra.

Ocorrência e produção

O sódio não ocorre na natureza na sua forma pura, apenas em compostos. O mais importante e mais comum destes é o cloreto de sódio, o sal comum. O sódio é produzido comercialmente por electrólise do cloreto de sódio fundido.

Usos

O sódio é normalmente utilizado na produção de sabão e na purificação de metais fundidos. É um nutriente indispensável para os animais, devido ao seu papel na geração de impulsos nervosos e na manutenção do equilíbrio de electrólitos e de fluidos.

Cálcio (Ca)

Cálcio (Ca)

Informação

Massa molar: 40,08 g/mol

Ponto de fusão: 842 °C

Ponto de ebulição: 1484 °C

Densidade: 1,55 g/cm³

Propriedades

O cálcio é um elemento químico do Grupo 2 da tabela periódica (metais alcalino-terrosos). Cristaliza numa estrutura cristalina cúbica de face centrada. É um metal acinzentado, macio e leve. Quando exposto ao ar, perde o seu brilho e forma rapidamente óxido de cálcio. Quando exposto a uma chama, arde e produz uma luz laranja brilhante e muito intensa e forma um pó branco (CaO). Reage tanto com água como com ácidos diluídos, produzindo hidrogénio gasoso.

Ocorrência e produção

Devido à sua grande reactividade, o cálcio apenas ocorre na natureza em compostos. É o quinto elemento mais abundante na crosta terrestre. Os seus minerais mais importantes incluem a calcita, a dolomita e a gipso.

O cálcio é essencial para os organismos vivos: é um dos componentes dos ossos e das conchas dos moluscos, esponjas e corais na forma de fosfatos de cálcio.

É produzido através da electrólise de cloreto de cálcio fundido.

Usos

O cálcio é um dos componentes vitais para os organismos vivos pois os seus sais proporcionam aos ossos rigidez e dureza. Desempenha também um importante papel na manutenção do equilíbrio de electrólitos do corpo e na manutenção da função muscular adequada. Na indústria, é usado como agente redutor forte e como um metal base para ligas. Vários dos seus minerais, tais como o gesso e o mármore, desempenham um papel importante na indústria da construção, na medicina e na agricultura.

Narração

Extras relacionados

Reticulado cúbico centrado no espaço

A estrutura metálica de ajuste menos próximo é o reticulado centrado no espaço.

Reticulado cúbico centrado no plano

O reticulado cúbico permite o ajuste mais próximo dos átomos metálicos.

Reticulado hexagonal

Os metais que formam um reticulado de metal hexagonal são rígidos e dificilmente maquináveis.

A produção de alumínio

A produção de alumínio consiste na transformação da alumina em alumínio através da eletrólise.

Exploração mineira de ouro (século XIX)

A Corrida do Ouro na Califórnia começou em 1848, perto de S. Francisco.

Desenhar mobiliário de cozinha- sistema de coordenadas espaciais

Este modelo de cozinha deixa perceber o uso do sistema de coordanadas espaciais.

Expansão térmica das pontes

O comprimento das estruturas metálicas das pontes muda consoante a temperatura.

Indústria metalúrgica do ferro (básico)

O ferro em bruto é produzido a partir do minério de ferro em fundições.

Indústria metalúrgica do ferro (intermédio)

O ferro em bruto é produzido a partir do minério de ferro em fundições.

Trompete

O trompete é um instrumento musical. Dentro da família dos aerofones de metal é o que produz o som mais agudo.

Brometo de prata (AgBr)

Composto cristalino de cor amarela clara que se decompõe quando exposta à luz.

Cloreto de prata (AgCl)

Composto cristalino de cor branca que se decompõe quando exposta à luz.

Da Idade da Pedra à Idade do Ferro

Esta animação apresenta o desenvolvimento do machado através dos períodos arqueológicos.

Nitrato de prata (AgNO₃)

É uma das matérias-primas da fotografia tradicional.

Produção de amoníaco a partir de nitrogénio e hidrogénio (processo Haber-Bosch)

A produção de amoníaco em grande escala requer temperatura e pressão elevadas, bem como a presença de ferro enquanto catalisador.

Sistema de coordenadas cartesianas tridimensionais

Sistema de coordenadas cartesianas tridimensionais com ilustrações e exercícios que desenvolvem a perceção espacial.

Torre Eiffel (Paris, 1889)

A torre de ferro treliça, erigida para a Exposição Universal de 1889, tornou-se o símbolo da capital francesa.

Added to your cart.