¿Qué es la unión metálica?

Los enlaces metálicos son los enlaces químicos que mantienen unidos a los átomos en los metales. Se diferencian de los enlaces covalentes e iónicos porque los electrones en los enlaces metálicos están deslocalizados, es decir, no se comparten entre solo dos átomos. En cambio, los electrones en los enlaces metálicos flotan libremente a través de la red de núcleos metálicos. Este tipo de unión proporciona a los metales muchas propiedades de material únicas, que incluyen una excelente conductividad térmica y eléctrica, altos puntos de fusión y maleabilidad.

En la mayoría de los metales, los átomos se empaquetan muy juntos para que cada átomo toque otros átomos, creando una red. Los electrones de cada átomo se comparten en los orbitales de los átomos circundantes. Esto permite que los electrones migren a través de la red lejos de sus átomos principales, que luego aceptan nuevos electrones.

Los átomos metálicos en la estructura reticular son siempre átomos completos, no iones. Aunque sus núcleos cargados positivamente atraen electrones, técnicamente nunca se convierten en iones, porque no pierden electrones. Por cada electrón que es atraído a un átomo diferente en la estructura, un nuevo electrón toma su lugar en el orbital original.

Dependiendo del tipo de metal y la organización de su estructura reticular, los enlaces metálicos pueden variar en resistencia. Los átomos estrechamente empaquetados crearán enlaces metálicos más fuertes que los átomos que están menos empaquetados. Los metales con una mayor cantidad de electrones también serán más fuertes que aquellos con un mar de electrones más escasamente poblado. Cuanto más fuerte sea la unión metálica, mayor será el punto de fusión del metal.

La unión metálica también le da a los metales una excelente conductividad. Esto se debe a que los electrones deslocalizados pueden moverse libremente a través de la red metálica, transportando rápidamente energía en forma de calor o electricidad. Ciertos metales tienen configuraciones de electrones que los hacen particularmente buenos conductores: sus electrones se transfieren fácilmente de un átomo a otro. El cobre es uno de los mejores conductores y a menudo se usa en cableado y otras aplicaciones eléctricas debido a su bajo costo.

Quizás una de las mayores ventajas que tienen los metales en la ciencia de los materiales es su capacidad para moldearse en formas o alambres delgados. La maleabilidad del metal se debe a la unión metálica. Cuando se aplica una fuerza, el metal puede deformarse sin romperse porque los electrones deslocalizados se transfieren a otros átomos, lo que permite que los átomos pasen entre sí sin una fuerte repulsión. Como ejemplo, es útil imaginar bajar un bloque de cemento en el hoyo de las bolas de goma: las bolas no se rompen, simplemente se reorganizan. La unión metálica permite que el sólido metálico se reorganice de manera análoga.