Vad är metallbindning?

metallbindningar är de kemiska bindningarna som håller atomer ihop i metaller. De skiljer sig från kovalenta och joniska bindningar eftersom elektronerna i metallbindning delokaliseras, det vill säga de delas inte mellan bara två atomer. Istället flyter elektronerna i metallbindningar fritt genom gitteret av metallkärnor. Denna typ av bindning ger metaller många unika materialegenskaper, inklusive utmärkt termisk och elektrisk konduktivitet, höga smältpunkter och formbarhet.

I de flesta metaller packas atomer nära ihop så att varje atom vidrör flera andra atomer, vilket skapar en gitter. Elektronerna i varje atom delas i orbitalerna i de omgivande atomerna. Detta gör det möjligt för elektroner att migrera genom gitteret bort från sina moderatomer, som sedan accepterar nya elektroner.

Metallatomerna i gitterstrukturen är alltid kompletta atomer, inte joner. Även om deras positivt laddade kärnor lockar elektroner blir de aldrig tekniskt sett joner, förDe förlorar inte elektroner. För varje elektron som lockas till en annan atom i strukturen tar en ny elektron sin plats i den ursprungliga orbitalen.

Beroende på typ av metall och organisationen av dess gitterstruktur kan metallbindningar variera i styrka. Nära packade atomer skapar starkare metallbindningar än atomer som är mindre nära packade. Metaller med ett större antal elektroner kommer också att vara starkare än de med ett mer glest befolkat elektronhav. Ju starkare den metalliska bindningen är, desto högre blir metallens smältpunkt.

metallbindning ger också metaller utmärkt konduktivitet. Detta beror på att de delokaliserade elektronerna kan röra sig fritt genom metallgitteret och snabbt bära energi i form av värme eller elektricitet. Vissa metaller har elektronkonfigurationer som gör dem särskilt bra ledare - deras elektroner aÅterfördes enkelt från en atom till en annan. Koppar är en av de bästa ledarna och används ofta i ledningar och andra elektriska applikationer på grund av dess låga kostnad.

Kanske en av de största fördelarna som metaller har inom materialvetenskap är deras förmåga att formas i former eller tunna ledningar. Mallen av metall beror på metallbindning. När en kraft appliceras kan metallen deformeras utan att krossa eftersom de delokaliserade elektronerna överförs till andra atomer, vilket gör att atomerna kan rulla förbi varandra utan stark repulsion. Som ett exempel är det användbart att föreställa sig att sänka ett cementblock i grop av gummibollar - bollarna bryts inte, de ordnar sig helt enkelt om sig själva. Metallisk bindning gör det möjligt för metallfast att ordna om sig själv på ett analogt sätt.