Qu'est-ce que la liaison métallique?
Les liaisons métalliques sont les liaisons chimiques qui maintiennent les atomes ensemble dans les métaux. Ils diffèrent des liaisons covalentes et ioniques car les électrons de la liaison métallique sont délocalisés, c'est-à-dire qu'ils ne sont pas partagés entre deux atomes. Au lieu de cela, les électrons dans les liaisons métalliques flottent librement à travers le réseau des noyaux métalliques. Ce type de liaison confère aux métaux de nombreuses propriétés uniques, notamment une excellente conductivité thermique et électrique, des points de fusion élevés et une malléabilité.
Dans la plupart des métaux, les atomes sont étroitement liés, de sorte que chaque atome touche plusieurs autres atomes, créant ainsi un réseau. Les électrons de chaque atome sont partagés dans les orbitales des atomes environnants. Cela permet aux électrons de migrer à travers le réseau loin de leurs atomes parents, qui acceptent alors de nouveaux électrons.
Les atomes de métal dans la structure du réseau sont toujours des atomes complets et non des ions. Bien que leurs noyaux chargés positivement attirent les électrons, ils ne deviennent jamais techniquement des ions, car ils ne perdent pas d'électrons. Pour chaque électron qui est attiré par un atome différent dans la structure, un nouvel électron prend sa place dans l'orbitale d'origine.
Selon le type de métal et l'organisation de la structure de son réseau, la force des liaisons métalliques peut varier. Les atomes très compacts créeront des liaisons métalliques plus fortes que les atomes moins compactés. Les métaux avec un plus grand nombre d'électrons seront également plus forts que ceux ayant une mer d'électrons plus faiblement peuplée. Plus la liaison métallique est forte, plus le point de fusion du métal sera élevé.
La liaison métallique donne également aux métaux une excellente conductivité. En effet, les électrons délocalisés peuvent se déplacer librement à travers le réseau métallique, transportant rapidement de l’énergie sous forme de chaleur ou d’électricité. Certains métaux ont des configurations électroniques qui les rendent particulièrement bons conducteurs - leurs électrons sont facilement transférés d'un atome à un autre. Le cuivre est l’un des meilleurs conducteurs et est souvent utilisé dans le câblage et d’autres applications électriques en raison de son faible coût.
L’un des plus grands avantages des métaux dans la science des matériaux est peut-être leur aptitude à être moulés en formes ou en fils minces. La malléabilité du métal est due au collage métallique. Lorsqu'une force est appliquée, le métal peut se déformer sans se briser, car les électrons délocalisés sont transférés vers d'autres atomes, ce qui permet à ceux-ci de se chevaucher sans forte répulsion. À titre d’exemple, il est utile d’imaginer l’abaissement d’un bloc de ciment dans un trou de billes de caoutchouc - les billes ne se cassent pas, elles se réarrangent tout simplement. Le collage métallique permet au métal solide de se réorganiser de manière analogue.