Que fórmula química você obtém ao misturar cobre e alumínio?

O cobre e o alumínio podem ser combinados para formar uma liga de cobre-alumínio. Uma liga é uma mistura e, portanto, não possui uma fórmula química. No entanto, sob temperaturas muito altas, o cobre e o alumínio podem formar uma solução sólida. Quando essa solução esfria, o composto intermetálico CuAl2, ou alumineto de cobre, pode se formar como um precipitado.

Um composto tem uma proporção fixa entre seus elementos constituintes. Não importa a quantidade de composto que você tenha, a proporção entre os diferentes átomos é a mesma. Uma mistura, por outro lado, pode envolver quantidades variáveis ​​de seus elementos constituintes. Uma liga metálica é uma mistura de dois ou mais metais em qualquer proporção. Portanto, uma liga não possui uma fórmula química. Em vez disso, as ligas são descritas em termos de porcentagens. Essas porcentagens podem mudar quando mais de um dos metais é adicionado.

Quando o cobre e o alumínio são aquecidos a 550 graus Celsius (1.022 graus Fahrenheit), o cobre sólido se dissolve no alumínio, formando uma solução. Nessa temperatura, a solução de cobre-alumínio pode conter até 5,6% de cobre em peso. Esta solução está saturada; não pode conter mais cobre. Conforme uma solução saturada de cobre-alumínio esfria, a solubilidade do cobre diminui e a solução torna-se supersaturada. Quando o cobre eventualmente precipita da solução, ele forma o composto intermetálico CuAl2.

O composto intermetálico CuAl2 se forma lentamente após a criação da solução inicial. Com o tempo, os átomos de cobre podem se mover através da liga devido à difusão. Esse movimento leva à formação de cristais de CuAl2. Este composto sempre contém dois átomos de alumínio para cada átomo de cobre; é 49,5% de alumínio em peso. Por causa dessa proporção fixa, o composto tem uma fórmula química definida.

A orientação particular dos átomos no alumínio leva ao deslizamento entre os planos dos átomos. Isso se traduz em uma resistência reduzida. Quando os cristais de CuAl2 se formam, esse deslizamento é diminuído. Esse processo é chamado de endurecimento por precipitação e ajuda a aumentar a resistência de uma liga de cobre-alumínio. Os fabricantes podem regular a temperatura ao longo do tempo para maximizar esse endurecimento.

CuAl2 é o composto intermetálico dominante de cobre e alumínio. No entanto, os dois metais também podem formar os compostos intermetálicos CuAl e Cu9Al4. Esses compostos podem se formar ao longo do tempo após a formação inicial de CuAl2. A formação desses outros compostos depende da temperatura, do tempo e do local da precipitação do cobre.