พันธะโลหะคืออะไร?

พันธะโลหะนั้นเป็นพันธะเคมีที่ยึดอะตอมไว้ด้วยกันในโลหะ พวกเขาแตกต่างจากพันธะโควาเลนต์และอิออนิกเนื่องจากอิเล็กตรอนในพันธะโลหะจะถูกแยกออกจากกันนั่นคือพวกมันจะไม่ถูกใช้ร่วมกันระหว่างอะตอมเพียงสองอะตอมเท่านั้น แต่อิเล็กตรอนในพันธะโลหะจะลอยผ่านอิสระของตาข่ายโลหะ การเชื่อมแบบนี้ให้คุณสมบัติทางวัสดุที่เป็นเอกลักษณ์มากมายรวมถึงการนำความร้อนและการนำไฟฟ้าที่ดีเยี่ยมจุดหลอมเหลวสูงและความสามารถในการอ่อนตัว

ในโลหะส่วนใหญ่อะตอมถูกอัดแน่นเข้าด้วยกันเพื่อให้อะตอมแต่ละอะตอมสัมผัสกันหลายอะตอมทำให้เกิดเป็นตาข่าย อิเล็กตรอนของแต่ละอะตอมมีการใช้ร่วมกันในวงโคจรของอะตอมโดยรอบ วิธีนี้ช่วยให้อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ผ่านตาข่ายออกจากอะตอมพ่อแม่ของพวกมันซึ่งจะรับอิเล็กตรอนใหม่

อะตอมโลหะในโครงสร้างโครงตาข่ายนั้นเป็นอะตอมที่สมบูรณ์เสมอไม่ใช่ไอออน แม้ว่านิวเคลียสที่มีประจุบวกจะดึงดูดอิเล็กตรอน แต่พวกมันไม่เคยกลายเป็นไอออนเพราะพวกมันไม่สูญเสียอิเล็กตรอน สำหรับอิเล็กตรอนทุกตัวที่ถูกดึงดูดไปยังอะตอมที่แตกต่างกันในโครงสร้างอิเล็กตรอนใหม่จะเข้าแทนที่ในวงโคจรดั้งเดิม

ขึ้นอยู่กับประเภทของโลหะและการจัดโครงสร้างของตาข่ายขัดมันพันธบัตรโลหะสามารถแตกต่างกันในความแข็งแรง อะตอมที่บรรจุอย่างใกล้ชิดจะสร้างพันธะโลหะที่แข็งแกร่งกว่าอะตอมที่บรรจุน้อยกว่าอย่างใกล้ชิด โลหะที่มีอิเล็กตรอนจำนวนมากจะมีความแข็งแรงกว่าโลหะที่มีทะเลอิเล็กตรอนมากขึ้น ยิ่งการยึดติดโลหะมากขึ้นเท่าไหร่จุดหลอมเหลวของโลหะก็จะยิ่งสูงขึ้น

พันธะโลหะยังช่วยให้การนำไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม นี่เป็นเพราะอิเล็กตรอนที่อยู่ในรูปของ delocalized สามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระผ่านโครงตาข่ายโลหะถือพลังงานอย่างรวดเร็วในรูปแบบของความร้อนหรือไฟฟ้า โลหะบางชนิดมีการกำหนดค่าอิเล็กตรอนที่ทำให้พวกเขาเป็นตัวนำที่ดีโดยเฉพาะ - อิเล็กตรอนจะถูกถ่ายโอนจากอะตอมหนึ่งไปยังอีกอะตอมได้อย่างง่ายดาย ทองแดงเป็นตัวนำที่ดีที่สุดและมักใช้ในการเดินสายไฟและการใช้งานไฟฟ้าอื่น ๆ เนื่องจากต้นทุนต่ำ

บางทีหนึ่งในข้อได้เปรียบที่ยิ่งใหญ่ที่สุดที่โลหะมีในวัสดุศาสตร์คือความสามารถในการขึ้นรูปเป็นรูปร่างหรือสายไฟบาง ๆ ความอ่อนตัวของโลหะเกิดจากการเกาะติดของโลหะ เมื่อมีการใช้แรงโลหะสามารถทำให้เสียโฉมได้โดยไม่ทำให้แตกเนื่องจากอิเล็กตรอนที่ถูกแยกออกจากกันจะถูกส่งไปยังอะตอมอื่นทำให้อะตอมหมุนผ่านซึ่งกันและกันโดยไม่เกิดแรงผลัก ตัวอย่างเช่นมันมีประโยชน์ที่จะจินตนาการว่าการลดซีเมนต์ลงในหลุมของลูกบอลยาง - ลูกบอลไม่แตกพวกเขาก็จัดเรียงตัวเองใหม่ พันธะโลหะช่วยให้โลหะแข็งจัดเรียงตัวเองในลักษณะที่คล้ายคลึงกัน