Esempio di legame metallico

Il Collegamento metallico è il modo in cui gli atomi di un metallo riescono a incontrarsi in a struttura di cristallo, stabile, usando il nuvole dei suoi elettroni, e senza dipendere dall'esclusività dei legami ionici o covalenti a manifestarsi come sostanze pure. È chiamato Netto al gruppo o disposizione di collegamenti metallici.

La maggior parte dei metalli si cristallizza in tre tipi di disposizioni: Reti cubiche centrate sul corpo, Reti cubiche centrate sulla faccia sì Reti esagonali compatte.

nel di centrato sul corpo, ogni atomo del metallo è circondato da 14 vicini, e negli altri due rimanenti entro le 12. Se provi ad affrontare il legame di tali strutture, troverai immediatamente il problema dell'insufficienza di elettroni. Quindi, nel caso del Litio con un solo elettrone di valenza e 14 vicini, si deve spiegare come questo elemento sia circondato da un così grande numero di atomi, eppure genera un cristallo abbastanza stabile da avere un punto di fusione di 186°C. Lo stesso accade con altri metalli.

Il fisico svizzero Felix Bloch nel 1928 propose una teoria quantomeccanica per spiegare il legame degli atomi nei cristalli metallici. In questo Teoria delle bande tutti gli elettroni presenti in un atomo a livelli di energia completamente pieni sono considerati essenzialmente situato, cioè legati agli atomi a cui sono associati. D'altra parte, vengono considerati gli elettroni di valenza a livelli di energia non riempiti gratuito, e si muovono in un campo potenziale che si estende a tutti gli atomi presenti nel cristallo.

Il orbitali atomici di questi elettroni liberi in un atomo può sovrapposizione con quelli degli altri per originare orbitali molecolari delocalizzati che producono un legame tra tutti gli atomi presenti, e che sono conosciuti con il nome di Orbitali di conduzione.

Il livelli di energia di elettroni negli atomi isolati sono discreto e in generale ben distanziato. Ma la presenza di altri atomi nel cristallo influenza questi livelli trasformando ogni livello in a banda di livello il cui numero è uguale al numero di atomi presenti nella totalità strutturale. Se questo numero è grande, ogni livello isolato costituisce praticamente un banda continua. Inoltre, quando lo spazio tra i livelli originali e tra gli atomi nel metallo è grande, allora le bande provenienti dai primi livelli elettronici sono separate l'una dall'altra per gap energetici considerevole. Quando i livelli e le distanze sono piccole, le bande sono incrociare e sovrapporre ogni.

Questa teoria fornisce la seguente descrizione della struttura elettronica di un dato metallo. UN metallo solido è considerato avere bande di elettroni separati gli uni dagli altri da gap energetici. Inoltre, queste bande sono talvolta totalmente piene di elettroni localizzati, oppure sono parzialmente riempite di elettroni liberi i cui orbitali molecolari si estendono a tutti gli atomi del cristallo.