Liên kết kim loại là gì?

Liên kết kim loại là các liên kết hóa học giữ các nguyên tử với nhau trong kim loại.Chúng khác với liên kết cộng hóa trị và ion vì các electron trong liên kết kim loại được định vị lại, nghĩa là chúng không được chia sẻ giữa hai nguyên tử.Thay vào đó, các electron trong liên kết kim loại trôi nổi tự do qua mạng của các hạt nhân kim loại.Loại liên kết này cung cấp cho kim loại nhiều tính chất vật liệu độc đáo, bao gồm độ dẫn nhiệt và điện tuyệt vời, điểm nóng chảy cao và tính dễ uốn. Trong hầu hết các kim loại, các nguyên tử được đóng gói gần nhau để mỗi nguyên tử chạm vào một số nguyên tử khác, tạo ra một mạng lưới.Các electron của mỗi nguyên tử được chia sẻ trong quỹ đạo của các nguyên tử xung quanh.Điều này cho phép các electron di chuyển qua mạng từ các nguyên tử cha mẹ của chúng, sau đó chấp nhận các electron mới.Các nguyên tử kim loại trong cấu trúc mạng luôn là nguyên tử hoàn chỉnh chứ không phải các ion.Mặc dù các hạt nhân tích điện dương của chúng thu hút các electron, nhưng về mặt kỹ thuật, chúng không bao giờ trở thành các ion, bởi vì chúng không bị mất electron.Đối với mỗi electron bị thu hút bởi một nguyên tử khác nhau trong cấu trúc, một electron mới sẽ đặt vị trí của nó trong quỹ đạo ban đầu.Tùy thuộc vào loại kim loại và tổ chức cấu trúc mạng của nó, liên kết kim loại có thể khác nhau về sức mạnh.Các nguyên tử đóng gói chặt chẽ sẽ tạo ra các liên kết kim loại mạnh hơn so với các nguyên tử ít được đóng gói chặt chẽ.Kim loại có số lượng electron lớn hơn cũng sẽ mạnh hơn các kim loại có biển điện tử đông dân hơn.Liên kết kim loại càng mạnh, điểm nóng chảy của kim loại sẽ càng cao.

Liên kết kim loại cũng mang lại độ dẫn của kim loại tuyệt vời.Điều này là do các electron được định vị có thể di chuyển tự do qua mạng kim loại, nhanh chóng mang năng lượng dưới dạng nhiệt hoặc điện.Một số kim loại có cấu hình electron làm cho chúng đặc biệt tốt và mdash;Các electron của chúng dễ dàng được chuyển từ nguyên tử này sang nguyên tử khác.Đồng là một trong những dây dẫn tốt nhất và thường được sử dụng trong hệ thống dây điện và các ứng dụng điện khác do chi phí thấp. Có lẽ một trong những lợi thế lớn nhất mà kim loại có trong khoa học vật liệu là khả năng được đúc thành hình dạng hoặc dây mỏng.Độ linh hoạt của kim loại là do liên kết kim loại.Khi một lực được áp dụng, kim loại có thể biến dạng mà không bị vỡ vì các electron được định vị chuyển sang các nguyên tử khác, cho phép các nguyên tử lăn qua nhau mà không bị đẩy mạnh.Ví dụ, rất hữu ích khi tưởng tượng hạ một khối xi măng vào hố bóng cao su mdash;Các quả bóng không phá vỡ, chúng chỉ đơn giản là tự sắp xếp lại.Liên kết kim loại cho phép chất rắn kim loại tự sắp xếp lại một cách tương tự.