Exemplo de ligação metálica

O Elo Metálico é a maneira pela qual os átomos de um metal conseguem se encontrar em um estrutura de cristal, estável, usando o nuvens de seus elétrons, e sem depender da exclusividade das ligações iônicas ou covalentes para se manifestarem como substâncias puras. Se chama Internet ao grupo ou arranjo de elos metálicos.

A maioria dos metais se cristaliza em três tipos de arranjos: Redes cúbicas centradas no corpo, Redes cúbicas centradas no rosto Y Redes Hexagonais Compactas.

No de corpo centrado, cada átomo do metal é cercado por 14 vizinhos, e nos outros dois restantes por volta de 12. Se você tentar lidar com a ligação de tais estruturas, encontrará imediatamente o problema da insuficiência de elétrons. Assim, no caso do Lítio com um único elétron de valência e 14 vizinhos próximos, deve-se explicar como este elemento é rodeado por um grande número de átomos, e ainda assim gera um cristal estável o suficiente para ter um ponto de fusão de 186 ° C O mesmo acontece com outros metais.

O físico suíço

Felix bloch em 1928, ele propôs uma teoria da mecânica quântica para explicar a ligação de átomos em cristais metálicos. Nesta Teoria da Banda todos os elétrons presentes em um átomo em níveis de energia totalmente preenchidos são considerados essencialmente localizado, isto é, ligado aos átomos aos quais estão associados. Por outro lado, os elétrons de valência em níveis de energia não preenchidos são considerados gratuitamente, e eles se movem em um campo potencial que se estende a todos os átomos presentes no cristal.

O orbitais atômicos desses elétrons livres em um átomo pode sobreposição com os de outros para originar orbitais moleculares deslocados que produzem uma ligação entre todos os átomos presentes, e que são conhecidos pelo nome de Orbitais de condução.

O níveis de energia de elétrons em átomos isolados são discreto e geralmente bem espaçado. Mas a presença de outros átomos no cristal afeta esses níveis, transformando cada nível em um banda de nível cujo número é igual ao número de átomos presentes na totalidade estrutural. Se esse número for grande, cada nível isolado constitui praticamente um banda contínua. Além disso, quando o espaço entre os níveis originais e entre os átomos do metal é grande, então bandas originadas dos primeiros níveis eletrônicos são separadas umas das outras para lacunas de energia considerável. Quando os níveis e distâncias são pequenos, as bandas são cruzar e sobrepor cada.

Essa teoria fornece a seguinte descrição da estrutura eletrônica de um determinado metal. UMA metal sólido é considerado como tendo bandas de elétrons separados uns dos outros por lacunas de energia. Além disso, essas bandas às vezes são totalmente preenchidas com elétrons localizados, ou parcialmente preenchidas com elétrons livres cujos orbitais moleculares se estendem a todos os átomos do cristal.