Hvad er metallisk binding?

Metalliske bindinger er de kemiske bindinger, der holder atomer sammen i metaller.De adskiller sig fra kovalente og ioniske bindinger, fordi elektronerne i metallisk binding delokaliseres, det vil sige, de deles ikke mellem to atomer.I stedet flyder elektronerne i metalliske bindinger frit gennem gitteret af metalkerner.Denne type binding giver metaller mange unikke materialegenskaber, herunder fremragende termisk og elektrisk ledningsevne, høje smeltepunkter og formbarhed.

I de fleste metaller pakkes atomer tæt sammen, så hvert atom berører flere andre atomer, hvilket skaber et gitter.Elektronerne for hvert atom deles i de omgivende atomeres orbitaler.Dette gør det muligt for elektroner at migrere gennem gitteret væk fra deres forælderatomer, som derefter accepterer nye elektroner.

Metalatomerne i gitterstrukturen er altid komplette atomer, ikke ioner.Selvom deres positivt ladede kerner tiltrækker elektroner, bliver de aldrig teknisk ioner, fordi de ikke mister elektroner.For hver elektron, der tiltrækkes af et andet atom i strukturen, indtager en ny elektron sin plads i den originale orbital.

Afhængig af typen af metal og organisering af dens gitterstruktur kan metalliske bindinger variere i styrke.Tæt pakkede atomer skaber stærkere metalliske bindinger end atomer, der er mindre tæt pakket.Metaller med et større antal elektroner vil også være stærkere end dem med et mere tyndt befolket elektronhav.Jo stærkere den metalliske binding er, jo højere er metalens smeltepunkt være.

Metallisk binding giver også metaller fremragende ledningsevne.Dette skyldes, at de delokaliserede elektroner kan bevæge sig frit gennem metalgitteret og hurtigt bære energi i form af varme eller elektricitet.Visse metaller har elektronkonfigurationer, der gør dem til særlig gode ledere og mdash;Deres elektroner overføres let fra et atom til et andet.Kobber er en af de bedste ledere og bruges ofte i ledninger og andre elektriske applikationer på grund af dets lave omkostninger.

Måske er en af de største fordele, som metaller har inden for materialevidenskab, deres evne til at blive støbt i former eller tynde ledninger.Metalens formbarhed skyldes metallisk binding.Når der påføres en kraft, kan metallet deformere uden knust, fordi de delokaliserede elektroner overføres til andre atomer, hvilket giver atomerne mulighed for at rulle forbi hinanden uden stærk frastødelse.Som et eksempel er det nyttigt at forestille sig at sænke en blok af cement i pit af gummikugler mdash;Kuglerne går ikke i stykker, de omarrangerer sig blot.Metallisk binding gør det muligt for metalfastet at omarrangere sig selv på en analog måde.