Introdução e ligações químicas
ETM 201
Notas de aula
Materiais de
Construção
Mecânica
Marcelo F. Moreira
Marcelo F. Moreira
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Introdução e ligações químicas
Caros alunos,
O presente curso tem como objetivo apresentar os fundamentos básicos de
ciência dos materiais e de engenharia metalúrgica aos alunos de engenharia
mecânica e engenharia de produção mecânica. Os cursos de ciência dos materiais da
Escola de Engenharia Mauá são divididos em dois módulos:
1. materiais metálicos e
2. materiais poliméricos e cerâmicos
As presentes notas de aula abordam os temas relacionados aos materiais
metálicos comumente empregados na engenharia mecânica. É relevante destacar que
o objetivo destas notas de aula é o de orientar o aluno no acompanhamento do livro
texto e das referências complementares do curso.
A seqüência dos temas propostos pode variar de disciplina para disciplina,
assim, recomenda-se ao aluno acompanhar o plano de curso de sua disciplina
Cada tema está, na medida do possível, referenciado, indicando ao aluno um
livro texto ou um artigo no qual o assunto é abordado com maior profundidade.
Adicionalmente, foram propostas listas com exercícios sobre cada tópico.
Sempre buscando o contínuo aperfeiçoamento do curso e do material didático,
agradeço as sugestões e as correções que possam surgir durante nossas aulas.
Prof. Marcelo Ferreira Moreira
Escola de Engenharia Mauá
Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo – IPT
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS PARA O CURSO
LIVRO TEXTO:
ƒ
Callister, W. D. MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING An Introduction
Wiley & Sons INC. 2000
John
REFERÊNCIAS COMPLEMENTARES:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Shackelford, J. F. INTRODUCTION TO MATERIALS SCIENCE FOR ENGINEERS
Prentice Hall 1992
Padilha, A. F. MATERIAIS DE ENGENHARIA – Microestrutura e Propriedades Ed.
HEMUS 1997
Higgins, R. A. PROPRIEDADES E ESTRUTURAS DOS MATERIAIS EM
ENGENHARIA Difel 1977
Dieter, G. E. METALURGIA MECÂNICA 2a edição Editora Guanabara Dois 1976
Campos Filho, M. P. A ESTRUTURA DOS MATERIAIS 2a edição Editora da
UNICAMP 1991
Marcelo F. Moreira
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Introdução e ligações químicas
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Souza, S.A. ENSAIOS MECÂNICOS DE MATERIAIS METÁLICOS Editora Edgard
Blücher Ltda 1982
Chiaverini,V. TECNOLOGIA MECÂNICA V.1 Processos de fabricação 1a edição
McGraw Hill 1977
Metals Handbook Volume 2 PROPERTIES AND SELECTION: NONFERROUS
ALLOYS AND SPECIAL PROPOSE ALLOYS 8th edition A.S.M. 1979
Theining, K. E. STEEL AND ITS HEAT TREATEMENT 2nd edition Butterworths
1975
Souza Santos, A B; Castello Branco, Carlos Haydt METALURGIA DOS FERROS
FUNDIDOS CINZENTOS E NODULARES IPT São Paulo 1989
Cetlin, P.R. ; Silva P. S. P. da ANÁLISE DE FRATURAS A B M 1985
Metals Handbook Volume 15 CASTING 9th edition A.S.M. 1988
Zepbour Panossian Manual: CORROSÃO E PROTEÇÃO CONTRA CORROSÃO EM
EQUIPAMENTOS E ESTRUTURAS METÁLICAS Volumes I e II - IPT 1993
Metals Handbook Volume 9 METALOGRAPHY AND MICROSTRUCTURES 9th
edition A.S.M. 1988
ASM Specialty Handbook – Aluminum and aluminum alloys ASM International
1993
INTRODUÇÃO
IMPORTÂNCIA E APLICAÇÕES DOS MATERIAIS NA ENGENHARIA:
Os materiais estão profundamente embutidos em nossa civilização.
Alimentação, habitação, transportes, vestuário, comunicações, recreação, saúde e
segurança, ou seja, todos os segmentos de nossa vida cotidiana são dependentes
dos materiais.
O desenvolvimento e avanços da nossa civilização sempre foram avaliados pela
capacidade de seus membros de produzirem e manipularem os diversos materiais da
natureza. De fato, as civilizações antigas são designadas pelo tipo de material que
estas dominavam:
• Idade da pedra (~7000 AC)
• Idade do cobre
• Idade do bronze (~3500 AC)
• Idade do ferro (~1200 AC)
Os homens primitivos tinham acesso apenas aos materiais da natureza como
pedras, madeira, ossos e peles. Com o passar do tempo foram inventadas técnicas de
processamento de outros materiais, obtendo-se propriedades muito superiores à dos
materiais disponíveis na natureza.
Somente na idade do ferro, descobriu-se que as propriedades do aço poderiam
ser alteradas por meio de tratamentos térmicos e adição de outras substâncias. Neste
ponto, o emprego dos materiais já passava por um processo de seleção, no qual, não
mais se empregavam um pequeno grupo de materiais, mas sim, de materiais com
características mais adequadas para uma dada aplicação. Um exemplo disto são as
técnicas de fabricação de espadas.
Marcelo F. Moreira
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Introdução e ligações químicas
Somente com a 2ª Guerra Mundial, os cientistas passaram compreender as
relações entre a estrutura microscópica e as propriedades mecânicas para uma dada
composição química.
A partir daí, e ainda com o advento do microscópio eletrônico em 1960, foram
criados dezenas de milhares de materiais com características "projetadas" para
satisfazer a necessidade da sociedade. Surge neste período a Engenharia de
Materiais.
Macro e microestrutura
Composição
química
Propriedades
físicas e
mecânicas
O exemplo clássico desta época foi o inserto de metal duro ou “WI-DIA”
(partículas de WC, extremamente duras, sob uma matriz de cobalto tenaz). Outros
exemplos incluem1:
ƒ cerâmicas avançadas (alumina translúcida para lâmpadas de vapor de Na);
ƒ materiais biocompatíveis (implantes ortopédicos e odontológicos);
ƒ superligas a base de Ni (palhetas de turbinas a gás);
ƒ polímeros de alta resistência (Kevlar);
ƒ materiais compósitos (compósitos á base de fibras de vidro e fibras de
carbono);
ƒ imãs de alto poder magnético (Nd-Fe-B);
ƒ ligas com memória de forma (nitinol) e
ƒ isolantes térmicos cerâmicos à base de fibras de SiO2 (Revestimento do
ônibus espacial americano).
Cada vez mais o desenvolvimento sustentável dos países em desenvolvimento
dependem do domínio de novos materiais e de novas técnicas de fabricação de
materiais. Alguns índices de desenvolvimento têm como base o consumo per capita
de materiais tradicionais ou de materiais avançados. Por exemplo, o consumo per
capita de alumínio no EUA é de aproximadamente 9 kg/ano enquanto que no Brasil é
de apenas 2 kg/ano.
A seguir, são apresentados alguns exemplos de materiais e componentes cujo
desenvolvimento ocorreu por meio da engenharia de materiais.
1
Scientific American 1986 v. 255 n° 4
Marcelo F. Moreira
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Introdução e ligações químicas
ƒ
Exemplo 1
ALUMINA TRANSLÚCIDA PARA LÂMPADAS DE VAPOR DE Na
ƒ
Lâmpada convencional (filamento de W): produz 15 lumen/W, apresenta
microestrutura com granulação grosseira e heterogênea e porosidade > 3%.
ƒ
Lâmpada de vapor de Na: produz 100 lumen/W, apresenta microestrutura com
granulação refinada e homogênea e porosidade < 0,3%.
INSERTOS PARA USINAGEM
Outra aplicação da alumina, decorrente dos estudos de ciência dos materiais, é
o seu emprego na fabricação de insertos para usinagem de metais. A alumina (Al2O3)
apresenta dureza elevada (por volta de 2000 HK, 9 na escala de Mohs) e elevada
resistência ao calor (temperatura de fusão é de 2050ºC). Entretanto, peças maciças
de alumina são extremamente frágeis. Os insertos para usinagem apresentam uma
microestrutura composta por partículas de alumina aglomeradas com um ligante
capaz de compatibilizar a elevada dureza e resistência ao calor das partículas de
alumina com elevada resistência ao impacto.
Marcelo F. Moreira
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Introdução e ligações químicas
ƒ
Exemplo 2
SUPERLIGAS Á BASE DE NÍQUEL
(Palhetas de turbinas á gás)
• O termo superliga, do inglês "superalloy", decorre do emprego de uma liga
empregada em implantes ortopédicos (Vitallium) ter sido empregada para a
fabricação de palhetas dos primeiros motores a jato na década de 40 (Haynes 21).
Naquela época o prefixo "super" era muito difundido pelas aventuras do herói
fictício Superman. Assim, tal liga, empregada como material biocompatível e
também como material resistente ao calor, foi chamada como uma superliga.
ƒ
Recentemente o termo superliga é empregado para materiais resistentes ao calor.
As superligas à base de Ni apresentam elevada resistência mecânica, resistência
ao calor e elevada resistência à corrosão. São empregadas na fabricação de
componentes de turbinas á gás que operam em temperaturas entre 700 e 1300°C.
Microestrutura típica de uma superliga à base de Ni monocristalina (CMSX 7)
Marcelo F. Moreira
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Introdução e ligações químicas
ƒ
Exemplo 3
LIGAS BIOCOMPATÍVEIS
ƒ
As ligas biocompatíveis são ligas à base de Ti, Fe, Ni ou Co empregadas em
implantes ortopédicos e odontológicos. Sua principal característica é a ausência de
reação com os fluidos corpóreos.
Prótese para fêmur: fabricada em liga de Ti com esfera em cerâmica (alumina) e
acetábulo em polietileno de alta densidade.
As ligas á base de Fe foram as primeiras a serem utilizadas em implantes
ortopédicos. Entre elas, destaca-se o emprego dos aços inoxidáveis austeníticos
refinados à vácuo. Este refino tem como objetivo a redução de inclusões não
metálicas presentes no processo de produção convencional.
As ligas á base de Co apresentam propriedades biocompatíveis superiores ás
ligas á base de Fe. Destaca-se o uso da liga ASTM F75, também conhecida como
Vitallium e sua variante mais famosa a liga Haynes 21 (Co-25%Cr-5%Mo).
Mais recentemente, grande parte das próteses ortopédicas é fabricada com
ligas à base de Ti. Isto decorre do fato destas ligas apresentarem elevada resistência
mecânica (em torno de 120 kgf/mm2) e menor densidade. As ligas mais utilizadas são
variantes da liga Ti-6%Al-4%V, refinadas sob vácuo.
Marcelo F. Moreira
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Introdução e ligações químicas
Exemplo 4
SUPERÍMÃS
ƒ
Os superimãs de Nd-Fe-B são imãs permanentes capazes de desenvolver campos
magnéticos de alta intensidade. São largamente empregados em projetos de
miniaturização de motores elétricos.
Exemplo 5
LIGAS COM MEMÓRIA DE FORMA
ƒ
As ligas com memória de forma são capazes de voltar a forma original, após terem
sofrido uma deformação, mediante um aquecimento de apenas 30ºC. A liga mais
conhecida por este efeito é a Nitinol (50% Ni e 50% Ti). Outra característica
importante desta liga é a sua capacidade de amortecer vibrações mecânicas. Na
década de 60, variantes da liga Nitinol foram empregadas no desenvolvimento de
hélices de submarinos chamadas de "silent propellers".
Marcelo F. Moreira
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Introdução e ligações químicas
Quando passamos a pensar nas características dos materiais de engenharia, a
primeira questão que vem a tona é:
As propriedades de um material seriam proporcionais à força das
ligações entre seus átomos ?
A resposta para esta questão requer uma breve revisão sobre os conceitos de
átomos e de ligações atômicas.
MODELOS ATÔMICOS
Modelo do átomo segundo Bohr
Comparação entre os modelos de Bohr e modelo quântico
Marcelo F. Moreira
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Introdução e ligações químicas
CONCEPÇÃO MODERNA DO ÁTOMO E SUAS SUB-PARTÍCULAS
Marcelo F. Moreira
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Introdução e ligações químicas
Observação de átomos em microscópios de tunelamento (STM)
Em um STM, uma ponta extremamente fina varre uma superfície de alguns
nanômetros ponto-a-ponto e linha por linha. Em cada ponto, uma corrente entre a
ponta e a superfície é medida, esta corrente diminui exponencialmente com o
aumento da distância.
Por meio de um computador, a posição vertical da ponta pode ser ajustada
para uma distância constante. Os ajustes realizados são arquivados e definem uma
matriz de valores que pode ser apresentada com uma figura em tons de cinza. Os
valores da matriz são empregados para deformá-la para uma figura com três
dimensões. As figuras são coloridas de acordo com a altura ou a curvatura.
Apresentam-se a seguir exemplos de superfícies de átomos observados por
meio da microscópia de varredura (STM – Scanning Tunneling Micrscopy):
Átomos de níquel (Ni)
Plano (110) do reticulado CFC
Nota-se a regularidade do arranjo, típica
dos materiais cristalinos.
Don Eigler
(www.almaden.ibm.com/vis/stm)
Defeitos pontuais no cobre (Cu)
Plano (111) do reticulado CFC
Nota-se a deformação circular
provocada pela presença dos defeitos.
Eigler
(www.almaden.ibm.com/vis/stm)
Marcelo F. Moreira
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Introdução e ligações químicas
Vista geral de planos no cobre (Cu)
Planos (111) do reticulado CFC
Nota-se a presença de defeitos pontuais.
Eigler
(www.almaden.ibm.com/vis/stm)
Átomo de xenônio (Xe) sobre a
superfície de níquel (Ni)
Plano (110) de Ni
Eigler
(www.almaden.ibm.com/vis/stm)
MANIPULAÇÃO DE ÁTOMOS NO MICROSCÓPIO DE TUNELAMENTO.
(www.almaden.ibm.com/vis/stm)
1990
1993
Marcelo F. Moreira
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Introdução e ligações químicas
As ligações químicas podem ser classificadas em ligações fortes e ligações
fracas, sendo que a energia das ligações fortes é cerca de 100 vezes superior à das
ligações fracas.
LIGAÇÕES FORTES
LIGAÇÃO IÔNICA
•
•
•
•
•
•
•
Exemplo de ligação puramente iônica: NaCl
O sódio (Na) transfere um elétron para o cloro (Cl) formando íons Na+ e Cl- com
estruturas eletrônicas estáveis
Atração eletrostática entre cátions e ânions
A ligação NÃO apresenta direcionalidade, isto é, a energia de ligação é igual em
todas as direção do cristal
Relação entre os raios iônicos determina a forma do cristal
As energias de ligação, entre 3 e 8 eV, são relativamente altas e assim estes
materiais apresentam temperaturas de fusão elevadas.
Materiais em que a ligação iônica é predominante: CERÂMICAS
Marcelo F. Moreira
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Introdução e ligações químicas
LIGAÇÃO COVALENTE
• Átomos adjacentes compartilham orbital eletrônico de modo a apresentarem
estruturas eletrônicas estáveis. Este compartilhamento é muito comum na maioria
das moléculas orgânicas. (CH4)
• São fortemente direcionais, em outras palavras, resulta em um determinado ângulo
de ligação, como ilustra a formação de água da figura abaixo. Em uma ligação
covalente ideal, os pares de elétrons são igualmente compartilhados. Na ligação da
H2O, ocorre uma transferência de carga parcial fazendo com que o H fique
levemente positivo e o O levemente negativo. Este compartilhamento desigual
resulta em uma ligação polar. As ligações entre átomos diferentes têm sempre
algum grau de polaridade. Ligações nas quais os dois lados da molécula são
idênticos (H2, N2 ) são apolares.
• Alguns compostos cerâmicos como o BN e o SIC apresentam caráter covalente
predominante. Outro material que tem ligação covalente predominante é o
diamante.
Marcelo F. Moreira
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Introdução e ligações químicas
LIGAÇÃO METÁLICA
•
•
•
•
•
Os metais apresentam 1, 2, e no máximo, 3 elétrons de valência. Estes elétrons
não estão ligados a nenhum átomo em particular.
Conceito da nuvem eletrônica (Em um dado instante, a última camada está
completa)
As energias de ligação estão entre 0,7 e 8,8 eV/átomo
A ligação NÃO apresenta direcionalidade e como conseqüência dos elétrons
“livres”, os metais apresentam boa condutibilidade térmica e elétrica.
A ligação metálica possui uma ampla faixa de energias de ligação que vão desde o
mercúrio (Hg), com 68 kJ/mol e ponto de fusão de -39°C, até o tungstênio (W)com
849 kJ/mol e ponto de fusão de 3410°C.
Marcelo F. Moreira
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Introdução e ligações químicas
LIGAÇÕES FRACAS
(secundárias ou ligações de van der Waals)
• A denominação de ligação de van der Waals é utilizada como designação geral
para todos os tipos de ligações secundárias (fracas). A principal causa para a
ocorrência de ligações fracas é a polarização da molécula. Os dipolos são
classificados em permanentes (moléculas de H2O) ou induzidos (átomos de Ar).
• Os polímeros em geral, e os plásticos e borrachas em particular, têm sua estrutura
formada por longas moléculas covalentes unidas entre si por meio de ligações
dipolares fracas.
Dipolos permanentes
Dipolos induzidos
Marcelo F. Moreira
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Introdução e ligações químicas
EXEMPLO DA FORMAÇÃO DE UM CRISTAL IÔNICO
ƒ
Forças de atração coulombiana (FA): dependentes do tipo de ligação entre os dois
átomos:
ƒ
FA ∝
1
a2
Forças de repulsão nuclear: Forças intensas resultantes da repulsão nuclear:
FR =
b
an
onde: b é uma constante de proporcionalidade e n pode variar entre 9 e 10
Marcelo F. Moreira
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Introdução e ligações químicas
EXEMPLO DA FORMAÇÃO DE UM CRISTAL IÔNICO
•
Verifica-se pelas figuras anteriores que a energia de repulsão
exponencialmente (a9) quando tentamos aproximar dois átomos a uma
inferior a a0. Assim, nas ligações fortes (iônica, covalente e metálica) os
moléculas podem ser representados por um modelo físico denominado
DE ESFERAS RÍGIDAS
aumenta
distância
átomos e
MODELO
Marcelo F. Moreira
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Introdução e ligações químicas
MATERIAIS DE ENGENHARIA E SUAS LIGAÇÃO QUÍMICAS
Os materiais de engenharia são classificados em quatro grupos principais:
ƒ materiais metálicos;
ƒ materiais poliméricos;
ƒ materiais cerâmicos e
ƒ materiais compósitos.
Esta classificação é baseada na estrutura atômica e nas ligações químicas
predominantes em cada grupo. Um quinto grupo que foi incorporado nesta
classificação nas últimas décadas é o grupo dos materiais semicondutores.
1- Materiais metálicos:
Os materiais metálicos são constituídos por um ou mais elementos metálicos
combinados, formando uma liga. Eles apresentam um grande número de elétrons que
não estão ligados a nenhum átomo em particular, formando uma nuvem eletrônica.
Várias propriedades dos metais e ligas estão diretamente relacionadas a este tipo de
ligação atômica. Os metais são excelentes condutores de eletricidade e de calor e não
são transparentes á luz visível. A superfície dos metais, quando polida, tem a
aparência de um espelho (na realidade, os espelhos possuem uma camada de
alumínio metálico do outro lado do vidro que reflete a luz). Os materiais metálicos são
muito usados em aplicações estruturais devido a sua elevada resistência mecânica e
ductilidade (facilidade de conformação).
2- Materiais cerâmicos:
Os materiais cerâmicos são compostos entre elementos metálicos e não-metálicos,
principalmente o oxigênio, o nitrogênio e o carbono, formando os óxidos, os nitretos e
os carbonetos, respectivamente. Existe um grande número de materiais que entram
nesta classificação, entre eles estão a argila, o cimento e o vidro. Estes materiais são,
normalmente, isolantes elétricos, apresentam baixa condutividade térmica e são mais
resistentes ás altas temperaturas e a alguns ambientes agressivos que os metais e os
polímeros. Quando as propriedades mecânicas, os materiais cerâmicos são duros,
porém frágeis (não se deformam).
3- Materiais poliméricos:
Os materiais poliméricos incluem as famílias dos plásticos e borrachas. A maiorias
deles são compostos orgânicos e são quimicamente baseados em carbono,
hidrogênio e outros elementos não-metálicos e, além disso, apresentam longas
estruturas moleculares. Os polímeros são materiais tipicamente flexíveis (alta
ductilidade) e de baixa densidade.
4- Materiais compósitos:
Os materiais compósitos, em sua maioria, são formados por mais de um tipo de
material. Apesar de ser uma frente recente de desenvolvimento de novos materiais,
os compósitos são empregados pelo homem há muito tempo. Muitos materiais de
origem natural: a madeira e os ossos são compósitos. Um exemplo típico de um
compósito desenvolvido pelo homem é a fibra de vidro (Fiberglass) que consiste de
fibras de vidro envolvidas por um material polimérico (uma resina epóxi tipo Araldite).
Marcelo F. Moreira
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Introdução e ligações químicas
Os materiais compósitos são desenvolvidos para apresentar as melhores
propriedades de cada um dos materiais que o compõem. A fibra de vidro adquire a
resistência do vidro e a flexibilidade do polímero. Um grande números de novos
materiais recentemente desenvolvidos são compósitos.
5- Materiais semicondutores:
Os materiais semicondutores apresentam propriedades elétricas intermediárias
entre os condutores e os isolantes elétricos. Além disso, as características elétricas
destes materiais são extremamente sensíveis á presença de concentrações mínimas
de impurezas atômicas, as quais são muito bem controladas. Os materiais
semicondutores possibilitaram o desenvolvimento do transistor e dos circuitos
integrados, que revolucionaram a indústria eletrônica nas últimas três décadas.
Caráter da ligação atômica para as quatro classes de materiais de engenharia
Classe de
Caráter
Exemplos:
Características
materiais
predominante
da ligação
Metálica
Ferro (Fe) e ligas
Elevada temperatura de
Metálicos
ferrosas
fusão
Alta condutividade
térmica e elétrica
opacidade
Iônica /
Sílica (SiO2) cristalina, Elevada temperatura de
Cerâmicas
e covalente
e não-cristalina
fusão
vidros
Translúcidos
Baixa condutividade
térmica e elétrica
Covalente e
Polietileno (C2H4)
Baixa temperatura de
Polímeros
van der Waals
fusão
Translúcidos
Baixa condutividade
térmica e elétrica
Covalente ou
Silício (Si) ou sulfeto
Condutividade elétrica
Semicondutores
covalente /
de Cádmio (CdS)
dependente da
iônica
temperatura
Marcelo F. Moreira
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Introdução e ligações químicas
RELAÇÃO ENTRE A LIGAÇÃO QUÍMICA, ENERGIA DE LIGAÇÃO E
PROPRIEDADES TÉRMICAS
Temperatura de fusão e coeficiente de dilatação térmica
Tomando-se a curva de energia de ligação em função da distância interatômica,
podemos associar a temperatura de fusão de um metal com a “profundidade” da
curva. Ou seja, quanto maior energia necessária para a separação de uma ligação
metálica (ET0), maior a temperatura de fusão para aquele metal.
Outra característica relevante destas curvas é que quanto maior for energia
necessária para a separação da ligação (ET0), menor serão os espaçamentos
interatômicos para um dado nível de energia.
Assim, por exemplo, se tomarmos um metal cuja energia de ligação seja
elevada, sua temperatura de fusão será elevada e as distâncias interatômicas para um
determinado nível de energia serão pequenas, resultando em um pequeno coeficiente
de dilatação térmica. Estas relações podem ser verificadas pelas figuras abaixo:
Na figura acima verifica-se, com base em dados experimentais, a relação entre
temperatura de fusão (ou energia de ligação) com o coeficiente de dilatação térmica.
A figura divide as substâncias analisadas pelo tipo de ligação presente (metálica,
covalente e iônica).
Marcelo F. Moreira
21
Introdução e ligações químicas
A tabela abaixo apresenta relaciona a energias de ligação de algumas
substâncias com a temperatura de fusão, de acordo com o tipo de ligação química.
Tipo da ligação
Substância
Iônica
NaCl
MgO
Si
C
(diamante)
Hg
Al
Fe
W
Ar
Cl2
NH3
Covalente
Metálica
Van der Waals
Pontes de
hidrogênio
H2O
Energia de ligação
[KJ/mol] [eV/átomo, íon ou
molécula]
640
3.3
1000
5.2
450
4.7
713
7.4
Temperatura
de fusão
[°C]
801
2800
1410
> 3550
68
324
406
849
7.7
31
35
0.7
3.4
4.2
8.8
0.08
0.32
0.36
-39
660
1538
3410
-189
-101
-78
51
0.52
0
Com base no exposto nestas aulas, podemos concluir que a energia de ligação
química relaciona-se com as seguintes propriedades:
ƒ temperatura de fusão,
ƒ coeficiente de dilatação ou expansão térmica,
ƒ módulo de elasticidade (E) e
ƒ a transparência ou opacidade.
É importante notar que a resistência mecânica de um material (limite de
escoamento ou o limite de resistência) não está relacionada com a energia de ligação
deste. De fato, a resistência mecânica é governada por defeitos presentes na
estrutura cristalina, como veremos adiante.
Marcelo F. Moreira
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