Contextualização e Introdução

A Química é uma ciência que permeia nossas vidas, não apenas em termos de processos naturais, mas também na produção de bens de consumo e tecnologia. Um exemplo disso são as ligas metálicas, multinacionais produzem milhares de toneladas de produtos com base nelas todos os dias. Mas o que são ligas metálicas? O que as torna tão úteis e valiosas em nossa sociedade? Nosso objetivo com este projeto é mergulhar no universo dos metais e suas ligações, entender sua formação, suas propriedades e aplicações, para isso utilizaremos como ponto de partida o conceito de "Ligação Metálica".

Começamos por entender o que é a Ligação Metálica. Na tabela periódica, os metais representam a grande maioria dos elementos. Esses elementos possuem propriedades bastante distintas dos demais, como alta condutividade elétrica e térmica, maleabilidade e ductilidade. A ligação metálica é um tipo de ligação que ocorre entre átomos de metais e é responsável por essas propriedades únicas. A ideia básica dessa ligação é que os elétrons na camada mais externa dos átomos metálicos são liberados, formando uma "nuvem de elétrons", que é atraída pelo núcleo positivo dos átomos metálicos. Esta é a imagem clássica do "mar de elétrons" que define a ligação metálica.

Vamos além, explorando também a ciência por trás das ligas metálicas. Ligas são misturas de dois ou mais metais ou de um metal e um não-metal. Elas são criadas para melhorar as características dos metais, como dureza, resistência à corrosão, ponto de fusão, entre outras. Um exemplo notável é o aço, uma liga de ferro com pequenas quantidades de carbono, que possui uma resistência muito maior que o ferro puro, fazendo com que seja amplamente utilizado na construção civil.

Atividade Prática: "Explorando o Mundo dos Metais e Suas Ligações"

Objetivo do Projeto

O objetivo deste projeto é estimular a compreensão dos conceitos e características das ligações metálicas e das ligas metálicas, bem como sua aplicação no mundo real. Os alunos irão explorar a base teórica das ligações metálicas, criar uma liga metálica simples em ambiente de laboratório, e analisar suas propriedades em comparação a um metal puro.

Descrição detalhada do Projeto

A atividade será realizada por grupos de 3 a 5 alunos e terá uma duração esperada de aproximadamente 15 horas por aluno.

Primeiro, os alunos irão se aprofundar no estudo das ligações metálicas e das ligas metálicas, utilizando os recursos iniciais fornecidos, bem como fontes adicionais que achar necessário. Em seguida, eles planejarão, executarão e analisarão uma experiência de laboratório com o objetivo de comparar as propriedades de um metal puro e de uma liga metálica. Por fim, eles irão preparar um relatório detalhado apresentando suas descobertas e refletindo sobre seus aprendizados.

Além dos conceitos de química, a atividade também envolve habilidades de matemática, pois os alunos precisarão calcular proporções, densidade e realizar outras operações matemáticas relevantes ao projeto.

Materiais Necessários

• Livros e recursos online sobre ligações metálicas e ligas metálicas
• Laboratório de química equipado com balança, cadinho, bico de Bunsen, alicate ou pinça metálica, amostras de metais puros (sugerimos chumbo, pelo seu ponto de baixa fusão) e elementos para a liga (sugerimos estanho).
• Equipamento de segurança: óculos de segurança, jaleco e luvas
• Material para anotações

Passo a Passo

1. Pesquisa e Estudo: Comece pesquisando e estudando sobre ligações metálicas. Utilize os recursos sugeridos e procure mais fontes se necessário. Assegure-se de entender o conceito e as características das ligações metálicas.

2. Plano Experimental: Planeje a experiência de laboratório. O objetivo é comparar as propriedades de um metal puro (como o chumbo) e de uma liga que irão criar (chumbo e estanho). Você precisa decidir quais propriedades você irá medir e como. Por exemplo, pode-se medir a densidade, a dureza, o ponto de fusão etc.

3. Execução: Com supervisão de um professor, execute o plano experimental. Assegure-se de anotar todas as observações importantes.

4. Análise: Analise os resultados da experiência. Compare as propriedades do metal puro e da liga metálica que você produziu. Quais diferenças você observou? Elas estão de acordo com o que você espera da teoria?

5. Relatório: Prepare um relatório detalhado da atividade. A estrutura do relatório deve ser: Introdução, Desenvolvimento, Conclusões e Bibliografia.

Entregas do Projeto e Instruções para o Relatório

O principal produto do projeto será um relatório escrito que documente o trabalho realizado, as descobertas e reflexões sobre o processo. O relatório deve incluir:

• Introdução: Contextualize o tema da ligação metálica e sua relevância no mundo real. Explique o objetivo do projeto e o que você esperava aprender com ele.

• Desenvolvimento: Descreva a experiência realizada, os métodos utilizados e os resultados obtidos. Inclua uma discussão teórica da ligação metálica e das ligas metálicas, bem como a relação entre a teoria e os resultados experimentais.

• Conclusões: Recapitule os pontos principais do projeto, os aprendizados obtidos e as conclusões que podem ser retiradas. Reflita sobre as habilidades desenvolvidas através do trabalho em equipe e a aplicação de conceitos teóricos em uma experiência prática.

• Bibliografia: Liste todas as fontes que você usou para realizar o projeto, incluindo livros, sites, vídeos etc.

O relatório deve ser entregue em formato digital, em um documento de texto, com um mínimo de 2000 palavras.