Μεταλλικός δεσμός

Ένας μεταλλικός δεσμός είναι ο διαμοιρασμός πολλών αποσπασμένων ηλεκτρονίων μεταξύ πολλών θετικών ιόντων, όπου τα ηλεκτρόνια δρουν ως "κόλλα" δίνοντας στην ουσία μια συγκεκριμένη δομή. Διαφέρει από τον ομοιοπολικό ή τον ιοντικό δεσμό. Τα μέταλλα έχουν χαμηλή ενέργεια ιονισμού. Ως εκ τούτου, τα ηλεκτρόνια σθένους μπορούν να αποδιαταχθούν σε όλα τα μέταλλα. Τα αποεντοπισμένα ηλεκτρόνια δεν συνδέονται με έναν συγκεκριμένο πυρήνα ενός μετάλλου, αλλά είναι ελεύθερα να κινούνται σε ολόκληρη την κρυσταλλική δομή σχηματίζοντας μια "θάλασσα" ηλεκτρονίων.

Τα ηλεκτρόνια και τα θετικά ιόντα στο μέταλλο έχουν ισχυρή ελκτική δύναμη μεταξύ τους. Ως εκ τούτου, τα μέταλλα έχουν συχνά υψηλά σημεία τήξης ή βρασμού. Η αρχή είναι παρόμοια με εκείνη των ιοντικών δεσμών.

Οι μεταλλικοί δεσμοί προκαλούν πολλά από τα χαρακτηριστικά των μετάλλων, όπως αντοχή, πλαστιμότητα, ολκιμότητα, λάμψη, αγωγιμότητα της θερμότητας και του ηλεκτρισμού.

Επειδή τα ηλεκτρόνια κινούνται ελεύθερα, το μέταλλο έχει κάποια ηλεκτρική αγωγιμότητα. Αυτό επιτρέπει στην ενέργεια να περάσει γρήγορα μέσα από τα ηλεκτρόνια, δημιουργώντας ηλεκτρικό ρεύμα. Τα μέταλλα αγωγιμοποιούν τη θερμότητα για τον ίδιο λόγο: τα ελεύθερα ηλεκτρόνια μπορούν να μεταφέρουν την ενέργεια με γρηγορότερο ρυθμό από ό,τι άλλες ουσίες με ηλεκτρόνια που είναι στερεωμένα στη θέση τους. Υπάρχουν επίσης λίγα μη μέταλλα που αγωγιμοποιούν τον ηλεκτρισμό: ο γραφίτης (επειδή, όπως και τα μέταλλα, έχει ελεύθερα ηλεκτρόνια) και οι ιοντικές ενώσεις που είναι λιωμένες ή διαλυμένες στο νερό, οι οποίες έχουν ελεύθερα κινούμενα ιόντα.

Οι μεταλλικοί δεσμοί έχουν τουλάχιστον ένα ηλεκτρόνιο σθένους το οποίο δεν μοιράζονται με γειτονικά άτομα και δεν χάνουν ηλεκτρόνια για να σχηματίσουν ιόντα. Αντίθετα, οι εξωτερικές ενεργειακές στάθμες (ατομικά τροχιακά) των ατόμων του μετάλλου επικαλύπτονται. Είναι παρόμοιοι με τους ομοιοπολικούς δεσμούς. Δεν παρουσιάζουν όλα τα μέταλλα μεταλλικό δεσμό. Για παράδειγμα, τα ιόντα υδραργύρου (Hg2+
₂) σχηματίζουν ομοιοπολικούς δεσμούς μετάλλου-μετάλλου.

Ένα κράμα είναι ένα διάλυμα μετάλλων. Τα περισσότερα κράματα είναι γυαλιστερά όπως τα καθαρά μέταλλα.

Οι μεταλλικοί δεσμοί απαντώνται σε μέταλλα όπως ο ψευδάργυρος.

Σχετικές σελίδες

Ερωτήσεις και απαντήσεις

Q: Τι είναι ένας μεταλλικός δεσμός;

Α: Ο μεταλλικός δεσμός είναι ο διαμοιρασμός πολλών χαλαρών ηλεκτρονίων μεταξύ πολλών θετικών ιόντων, με τα ηλεκτρόνια να λειτουργούν ως "κόλλα" που δίνει σε μια ουσία μια συγκεκριμένη δομή. Διαφέρει από έναν ομοιοπολικό ή ιοντικό δεσμό.

Ερ: Γιατί τα μέταλλα έχουν χαμηλή ενέργεια ιονισμού;

Α: Τα μέταλλα έχουν χαμηλή ενέργεια ιοντισμού επειδή τα ηλεκτρόνια σθένους τους μπορούν να αποεντοπιστούν σε όλο το μέταλλο, δηλαδή δεν είναι δεσμευμένα σε έναν συγκεκριμένο μεταλλικό πυρήνα, αλλά μπορούν να κινηθούν ελεύθερα σε όλη την κρυσταλλική δομή σχηματίζοντας μια "θάλασσα" ηλεκτρονίων.

Ερ: Πώς ο μεταλλικός δεσμός προκαλεί ορισμένες ιδιότητες στα μέταλλα;

Α: Οι μεταλλικοί δεσμοί προκαλούν πολλές ιδιότητες των μετάλλων, όπως η αντοχή, η ολκιμότητα, η πλαστιμότητα, η λάμψη και η αγωγιμότητα της θερμότητας και του ηλεκτρισμού. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα ηλεκτρόνια κινούνται ελεύθερα, επιτρέποντας την ηλεκτρική αγωγιμότητα και την ταχεία μεταφορά ενέργειας μέσω αυτών, με αποτέλεσμα τη δημιουργία ηλεκτρικού ρεύματος.

Ερ: Ποιο είδος δεσμών δεν υπάρχει σε όλα τα μέταλλα;

Α: Δεν έχουν όλα τα μέταλλα μεταλλικούς δεσμούς- για παράδειγμα, τα ιόντα υδραργύρου (Hg2+2) σχηματίζουν ομοιοπολικούς δεσμούς μετάλλου-μετάλλου.

Ε: Τι είναι ένα κράμα μετάλλων;

Α: Ένα κράμα είναι ένα διάλυμα μετάλλων που συχνά έχει ιδιότητες παρόμοιες με εκείνες των καθαρών μετάλλων, όπως η λάμψη.

Ερ: Πώς ο γραφίτης άγει τον ηλεκτρισμό όταν δεν είναι μέταλλο;

Α: Ο γραφίτης άγει τον ηλεκτρισμό παρόλο που δεν είναι μέταλλο, επειδή, όπως και ορισμένα άλλα μη μέταλλα, ο γραφίτης έχει ελεύθερα ηλεκτρόνια που του επιτρέπουν να άγει τον ηλεκτρισμό.

Ερ: Υπάρχουν και άλλα μη μεταλλικά υλικά εκτός από τον γραφίτη που μπορούν να αγωγούν τον ηλεκτρισμό;

Α: Ναι, ακόμη και ορισμένες ιοντικές ενώσεις που είναι λιωμένες ή διαλυμένες στο νερό έχουν ελεύθερα ιόντα που τους επιτρέπουν να άγουν τον ηλεκτρισμό.