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Metais e ligas metálicas: conheça suas principais propriedades

Os metais puros normalmente não apresentam todas as qualidades necessárias para uma determinada função, por isso, surgem as ligas metálicas

ligas metálicas

Com certeza você já se deparou com algum objeto feito de metal, não é mesmo? Afinal, esse material está constantemente presente em nosso dia a dia, mesmo que às vezes acabe passando despercebido. Mas o que são exatamente os metais e ligas metálicas e por que é importante estudá-los? 

Bom, a última resposta é simples: porque esse material muitas vezes faz parte da prova de Química do Enem e de vários outros vestibulares. Tendo isso em vista, entender de fato o que são os metais e também as ligas metálicas é fundamental para conseguir arrasar na próxima prova. 

Pensando nisso, vale ressaltar em primeiro lugar que os metais são elementos químicos sólidos, opacos, bons condutores de eletricidade e calor, lustrosos e capazes de refletir a luz quando estão em temperatura ambiente – com exceção do mercúrio, que é líquido. 

Além disso, a maioria dos metais possui alta densidade, é maleável e dúctil (fácil de deformar) e conta com muitos elétrons livres, ou seja, que não estão conectados com nenhum átomo em específico. 

No entanto, o que acontece é que os metais quase nunca são empregados em sua forma pura. O zinco, o cobre e o ferro, por exemplo, têm uma baixa resistência mecânica. Por conta disso, portanto, esses elementos possuem uma aplicação muito limitada. 

Ligas metálicas: formadas por um ou mais elementos metálicos

A boa notícia é que existe uma solução para isso: produzir ligas metálicas com os materiais. Para quem não sabe, as ligas metálicas são formadas por dois ou mais elementos com propriedades metálicas, sendo que um deles precisa necessariamente ser um metal. 

Como as ligas têm propriedades superiores quando comparadas aos metais puros acabam sendo muito mais utilizadas. 

De qualquer forma, existem diversas outras informações importantes a respeito desse assunto – dos metais e das ligas metálicas. É por isso que você não pode deixar de acompanhar este conteúdo até o final e também de tentar resolver corretamente os exercícios que estão no final. Vamos lá?

Propriedades dos metais: veja as particularidades

No geral, existem algumas propriedades que são capazes de diferenciar os metais de outros elementos. As principais – e já explicadas anteriormente – são as seguintes:

  • bons condutores térmicos e elétricos;
  • maleabilidade;
  • ductibilidade;
  • alto ponto de ebulição e fusão;
  • densidade elevada;
  • facilidade para perder elétrons;
  • possuem brilho característico. 

Além de tudo isso, os metais também são geralmente encontrados na natureza no estado sólido. A exceção nesse caso é o mercúrio, que apesar de ser um metal é encontrado em temperatura ambiente no estado líquido. 

Dentro da tabela periódica, os metais estão divididos da seguinte forma:

  • alcalinos (frâncio, césio, rubídio, potássio, sódio e lítio);
  • alcalino-terrosos (rádio, bário, estrôncio, cálcio, magnésio e berílio);
  • transição (platina, zinco, cobre, níquel, manganês, ferro, cromo, prata, outro, entre outros);
  • representativos (chumbo, alumínio, estanho, bismuto, gálio e índio). 

Identificação

Por mais que seja uma parte bastante teórica da Química, compreender e ter em mente as principais propriedades dos metais é essencial para saber diferenciá-los de outros elementos durante a realização de uma prova, por exemplo.

Muitas vezes, com apenas uma característica já é possível saber se determinado material é ou não um metal, por isso é importante estar atento e estudar bastante essas propriedades. 

Todavia, não se esqueça de que existem também as ligas metálicas, certo? Saiba mais sobre elas logo a seguir. 

Ligas metálicas: entenda o que são elas

De forma resumida, as ligas metálicas são materiais que, como o próprio nome já sugere, possuem propriedades metálicas e são compostos por dois ou mais elementos – um deles obrigatoriamente precisa ser um metal. 

Geralmente, a formação de uma liga metálica acontece através do aquecimento do conjunto dos metais, até que eles atinjam seus respectivos pontos de fusão, ou seja, derretam. Depois que isso acontece, a mistura fica esfriando e se solidifica por completo. 

Características das ligas metálicas 

Ao contrário dos metais puros e isolados, as ligas metálicas possuem várias vantagens e também uma ampla aplicação. Para entender melhor tudo isso, tenha em mente que os metais puros normalmente não apresentam todas as qualidades necessárias para uma determinada função, seja por serem muito duros ou moles ou até mesmo por se oxidarem com facilidade. 

Por outro lado, um dos grandes benefícios é que as ligas metálicas podem ser preparadas com o objetivo de adquirir as propriedades desejadas para um metal, tornando-se assim aptas para uma aplicação. 

Principais aspectos

Levando isso em consideração, as características das ligas metálicas dependem diretamente de diversos aspectos, como: 

  • elementos que as constituem;
  • proporção de cada material utilizado;
  • estrutura cristalina;
  • tamanho e arrumação dos cristais;
  • tratamentos pelos quais elas passarão. 

Um exemplo disso que foi explicado acima pode ser observado no momento da solidificação da liga metálica. Afinal, dependendo do retículo cristalino dos metais presentes na mistura, é possível se deparar com dois modelos de ligas diferentes, que são os seguintes: 

Liga homogênea: formada quando os retículos cristalinos dos metais são bem parecidos tanto no tamanho quanto na forma. Nessa situação, acontece a formação de apenas um retículo cristalino. 

Liga heterogênea: esse modelo de liga, por sua vez, é criado quando há a mistura de dois metais muito distintos, formandos retículos cristalinos individuais. Porém, isso somente pode ser observado com o auxílio de um microscópio. 

Agora que você já aprendeu todas as principais propriedades dos metais e das ligas metálicas, chegou o momento de conferir alguns exemplos e quais são os tipos de ligas que existem. Acompanhe tudo com bastante atenção para não ficar com nenhuma dúvida, certo? 

Ligas metálicas: confira os principais tipos 

Além de homogêneas ou heterogêneas, as ligas metálicas também podem ser divididas em dois tipos diferentes: ligas metálicas ferrosas e ligas metálicas não-ferrosas. Veja quais são as características de cada uma delas: 

Ferrosas: como o nome sugere, elas possuem o ferro como o principal constituinte. Geralmente, elas sofrem corrosão com facilidade. Exemplos: ferro fundido e aço.

Não-ferrosas: não têm o elemento ferro em sua composição, e acabam sendo mais resistentes quando o assunto é corrosão. Exemplos: latão, bronze e ligas de alumínio. 

As ligas não-ferrosas podem ainda ser divididas de duas maneiras diferentes: de acordo com alguma propriedade específica compartilhada por um grupo ou de acordo com o metal base. 

Ligas metálicas: seus principais exemplos 

Quer conferir mais exemplos de ligas metálicas? Pois então fique sabendo que finalmente chegou o momento. Logo a seguir será possível conferir vários exemplos de ligas, tanto ferrosas quanto não-ferrosas. Está preparado? Então acompanhe! 

Aço

O aço, em linhas gerais, é uma liga metálica formada majoritariamente por dois elementos: carbono e ferro. Além disso, também conta com pequenas quantidades de fósforo, enxofre e silício. 

Vale ressaltar que esse material é muito utilizado na construção de estruturas metálicas, e no dia a dia pode ser encontrado em parafusos, pregos, portas, panelas, palhas de aço, entre outros materiais. 

Aço inox

Já o aço inox é constituído por aço comum e também por níquel e cromo. A principal característica desse material é que ele não enferruja – algo importante para evitar, por exemplo, a corrosão dos elementos metálicos. 

Tendo isso em vista, o aço inox é um excelente material para a fabricação de peças para indústrias e automóveis, de instrumentos da área de construção civil e inclusive de utensílios domésticos. 

Bronze

O bronze, por sua vez, é uma liga metálica formada principalmente por cobre e estanho, podendo ainda conter pequenas quantias de níquel, silício e alumínio. 

Normalmente, o bronze é bastante usado na fabricação de objetos decorativos, ferramentas e diferentes tipos de equipamentos industriais. 

Para se ter uma ideia, durante muito tempo essa liga foi utilizada até mesmo para a produção de moedas. 

Ouro 18 quilates

Enquanto isso, o ouro 18 quilates tem em sua formação 75% de ouro, 13% de prata e 12% de cobre. É importante destacar que a mistura desses elementos é capaz de garantir resistência, brilho, durabilidade e dureza para o material. 

O ouro 18 quilates, dessa forma, é o mais utilizado durante a produção de peças de joalharia. Afinal, o ouro puro é muito maleável e por isso não é possível usá-lo com esse intuito. 

Latão

Outro exemplo de liga metálica é o latão, composto por 67% de cobre e 33% de zinco. O composto é bastante conhecido por ser maleável, brilhoso e também um ótimo condutor térmico e elétrico – ou seja, de calor e energia. 

Caso não saiba, o latão é utilizado para a fabricação de equipamentos médicos, chaves, parafusos, dobradiças, munições, armas, bijuterias, porcas, entre várias outras coisas. 

Amálgama

Por fim, mas não menos importante, a amálgama é outro tipo de liga metálica. Nesse caso, ela é composta por 70% de prata, 18% de estanho, 10% de cobre e 2% de mercúrio. Geralmente, essa liga metálica está presente nas obturações dentárias. 

Então, esses são os principais tipos de ligas metálicas que costumam aparecer com frequência no Enem e em vários outros vestibulares. Portanto, analisar novamente o metal que compõe cada um deles é fundamental para se dar bem nas respostas

Exercícios resolvidos

Finalmente chegou a hora de fixar ainda mais todo o conteúdo que você aprendeu ao longo deste artigo. Será que você já está está por dentro de tudo sobre os metais e as ligas metálicas? Tente resolver os exercícios abaixo e descubra! 

1) (UFRS) O metal presente nas ligas de latão e bronze é:

a) Ferro.
b) Zinco.
c) Estanho.
d) Cobre.
e) Alumínio.

Resolução: Para formar uma liga metálica de latão são utilizados 67% de cobre – a maioria – e 33% de zinco. No caso do bronze, ele é formado por 90% de cobre mais 10% de estanho. Sendo assim, o metal que pode ser encontrado nessas duas ligas é o cobre. 

Alternativa correta: D

2) (FGV-SP) Ligas metálicas são uniões de dois ou mais metais, podendo ainda incluir semimetais ou não metais, mas sempre com predominância dos elementos metálicos. Considere as seguintes ligas: aço; bronze; ouro 14 quilates e latão. Indique a alternativa que apresenta os elementos predominantes.

a) Fe e C; Pb, Zn e Sn; Au e Al; Cu e Pb.
b) Fe e Cu; Cu e Pb; Au e Ag; Cu e Sn.
c) Fe e C; Cu e Sn; Au e Co; Cu, Sn e Si.
d) Fe e Cd; Cu e Si; Au e Cu; Cu, Sn e Pb.
e) Fe e C; Cu e Sn; Au e Cu; Cu e Zn.

Alternativa correta: E

3) (UFCE) O aço comum é uma liga de:

a) C + Zn.
b) Cu + Zn.
c) Fe + Aℓ.
d) Fe + C.
e) Fe + Cu.

Alternativa correta: D

Ficou com alguma dúvida na hora de solucionar algum dos exercícios? Então isso significa que você precisa praticar ainda mais esse assunto. Afinal de contas, existem muitos conceitos importantes e coisas para ter em mente quando o assunto são os metais e as ligas metálicas.

Sendo assim, não deixe de praticar ainda mais e de ler este conteúdo quantas vezes forem necessárias. 


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Escrito por Redator Especialista em Química

Redator especialista em Química no Guia do Ensino.

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