Металева зв'язок - хімічний зв'язок, обумовлена наявністю щодо вільних електронів. Характерна як для чистих металів, так і їх сплавів і інтерметалевих з'єдн ?? ень.
Механізм металевої зв'язку
У вс ?? ех вузлах кристалічної решітки розташовані позитивні іони металу. Між ними безладно, подібно до молекул газу рухаються валентні електрони, відчепили від атомів при утворенні іонів. Ці електрони відіграють роль цемента͵ утримуючи разом позитивні іони; в іншому випадку решітка розпалася б під дією сил відштовхування між іонами. Разом з тим і електрони утримуються іонами в межах кристалічної решітки і не можуть її покинути. Сили зв'язки не локалізовані і не спрямовані. З цієї причини в більшості випадків виявляються високі координаційні числа (наприклад, 12 або 8). Коли два атоми металу зближуються, орбіталі їх зовнішніх оболонок перекриваються, утворюючи молекулярні орбіталі. У разі якщо підходить третій атом, його орбиталь перекривається з орбиталями перших двох атомів, що дає ще одну молекулярну орбіталь. Коли атомів багато, виникає величезна кількість тривимірних молекулярних орбіталей, що тягнуться у НД ?? ех напрямах. Внаслідок багаторазового перекривання орбіталей валентні електрони кожного атома зазнають впливу багатьох атомів.
Характерні кристалічні решітки
Більшість металів утворює одну з наступних високосімметрічних решіток з щільною упаковкою атомів: кубічну об'ємно центровану, кубічну гранецентрированную і гексагональну.
У кубічної об'ємно центрованої решітці (ОЦК) атоми розташовані у вершинах куба і один атом в центрі обсягу куба. Кубічну об'ємно центровану грати мають метали: Pb, K, Na, Li, # 946; -Ti, # 946; -Zr, Ta, W, V, # 945; -Fe, Cr, Nb, Ba і ін.
У кубічної гранецентрированной решітці (ГЦК) атоми розташовані у вершинах куба і в центрі кожної грані. Грати такого типу мають метали: # 945; -Ca, Ce, # 945; -Sr, Pb, Ni, Ag, Au, Pd, Pt, Rh, # 947; -Fe, Cu, # 945; -Co і ін.
У гексагональної решітці атоми розташовані у вершинах і центрі шестигранних підстав призми, а три атома - в середній площині призми. Таку упаковку атомів мають метали: Mg, # 945; -Ti, Cd, Re, Os, Ru, Zn, # 946; -Co, Be, # 946; -Ca і ін.
Вільно рухомі електрони обумовлюють високу електро- і теплопровідність. Речовини, що володіють металевим зв'язком, часто поєднують міцність з пластичністю, так як при зміщенні атомів один щодо одного не відбувається розрив зв'язків. Також важливою властивістю є металева ароматичность.
Метали добре проводять тепло і електрику, вони досить міцні, їх можна деформувати без руйнування. Деякі метали ковкие (їх можна кувати), деякі тягучі (з них можна витягати дріт). Ці унікальні властивості пояснюються особливим типом хімічного зв'язку, що з'єднує атоми металів між собою - металевим зв'язком.
Метали в твердому стані існують у вигляді кристалів з позитивних іонів, як би "плаваючих" в море вільно рухаються між ними електронів.
Металева зв'язок пояснює властивості металів, зокрема, їх міцність. Під дією деформуючий сили решітка металу може змінювати свою форму, не даючи тріщин, на відміну від іонних кристалів.
Висока теплопровідність металів пояснюється тим, що якщо нагріти шматок металу з одного боку, то кін ?? етіческого енергія електронів збільшиться. Це збільшення енергії пошириться в "електронному море" по вс ?? йому зразком з великою швидкістю.
Стає зрозумілою і електрична провідність металів. У разі якщо до кінців металевого зразка прикласти різницю потенціалів, то хмара делокалізованних електронів буде зрушуватися в напрямку позитивного потенціалу: даний потік електронів, що рухаються в одному напрямку, і являє собою вс ?? їм знайомий електричний струм.