Legame metallico
- Definire il legame metallico.
- Descrivere le proprietà dei metalli.
Perché i metalli si comportano come si comportano?
L’immagine qui sopra è una lastra di rame che è stata fatta nel 1893. L’utensile ha una grande quantità di decorazioni elaborate e l’oggetto è molto utile. Cosa sarebbe successo se avessimo deciso che il cloruro di rame (I) era un materiale altrettanto buono (beh, contiene rame). Il CuCl sarebbe diventato una polvere quando l’avessimo pestato per dargli forma. I metalli si comportano in modi unici. Il legame che si verifica in un metallo è responsabile delle sue proprietà distintive: lucentezza, malleabilità, duttilità e conduttività eccellente.
Il legame metallico
I metalli puri sono solidi cristallini, ma a differenza dei composti ionici, ogni punto del reticolo cristallino è occupato da un atomo identico. Gli elettroni nei livelli energetici esterni di un metallo sono mobili e capaci di spostarsi da un atomo di metallo all’altro. Ciò significa che il metallo è visto più propriamente come una serie di ioni positivi circondati da un mare di elettroni di valenza mobili. Gli elettroni che sono in grado di muoversi liberamente negli orbitali vuoti del cristallo metallico sono chiamati elettroni delocalizzati (vedi figura sotto). Un legame metallico è l’attrazione dei cationi metallici stazionari verso gli elettroni mobili circostanti.
Figura 8.16
In un metallo, i cationi metallici stazionari sono circondati da un mare di elettroni di valenza mobili che non sono associati a nessun catione.
Proprietà dei metalli
Il modello di legame metallico spiega le proprietà fisiche dei metalli. I metalli conducono molto bene l’elettricità e il calore grazie ai loro elettroni che scorrono liberamente. Quando gli elettroni entrano in un’estremità di un pezzo di metallo, un numero uguale di elettroni fluisce verso l’esterno dall’altra estremità. Quando la luce viene fatta brillare sulla superficie di un metallo, i suoi elettroni assorbono piccole quantità di energia e vengono eccitati in uno dei suoi molti orbitali vuoti. Gli elettroni ricadono immediatamente a livelli di energia più bassi ed emettono luce. Questo processo è responsabile dell’elevata lucentezza dei metalli.
Figura 8.17
L’American Platinum Eagle è la moneta ufficiale in platino degli Stati Uniti ed è stata coniata per la prima volta nel 1997. La lucentezza di un metallo è dovuta ai suoi legami metallici.
Ricordiamo che i composti ionici sono molto fragili. L’applicazione di una forza fa sì che gli ioni con carica simile nel cristallo si avvicinino troppo l’uno all’altro, causando la rottura del cristallo. Quando si applica una forza a un metallo, gli elettroni liberi possono scivolare tra i cationi stazionari e impedire loro di entrare in contatto. Immaginate dei cuscinetti a sfera ricoperti d’olio che scivolano l’uno sull’altro. Di conseguenza, i metalli sono molto malleabili e duttili. Possono essere martellati in forme, arrotolati in fogli sottili, o tirati in fili sottili.
Sommario
- Il legame metallico è responsabile delle proprietà dei metalli.
- I metalli conducono bene elettricità e calore.
- I metalli sono duttili e malleabili.
- I metalli hanno lucentezza.
Pratica
Domande
Utilizza il link sottostante per rispondere alle seguenti domande:
http://www.chemguide.co.uk/atoms/bonding/metallic.html
- Cosa succede agli elettroni di valenza nei metalli?
- Cosa tiene insieme gli atomi di un metallo?
- Cosa succede al legame metallico quando un metallo viene fuso?
- Cosa succede al legame metallico quando un metallo bolle?
Review
Questions
- Cos’è un elettrone delocalizzato?
- Perché i metalli conducono bene l’elettricità e il calore?
- Perché i metalli hanno lucentezza?
- elettroni delocalizzati: Elettroni che sono in grado di muoversi liberamente negli orbitali vuoti del cristallo metallico.
- duttile: In grado di essere tirato in un filo sottile.
- lucentezza: Una delicata lucentezza o un tenue bagliore, specialmente quello di una superficie parzialmente riflettente.
- malleabile: In grado di essere martellato o pressato permanentemente senza rompersi o incrinarsi.
- legame metallico: L’attrazione dei cationi metallici stazionari verso gli elettroni mobili circostanti.