1.4. Металічний зв'язок.

Визначення. Металічний зв’язок – це багатоцентровий зв’язок, який існує у металах та їх сплавах між позитивними йонами та валентними електронами, що є спільними для всіх йонів.

Механізм утворення.У металів енергія йонізації атомів є нижчою, ніж у неметалів. Тому в них валентні електрони легко відриваються від окремих атомів і стають спільними для всього кристалу. Так утворюються позитивні йони металу та електронний газ – сукупність рухливих електронів. У кристалі металу спільні електрони зв’язують багато йонів.

Металічний зв’язок подібний до ковалентного. В основі виникнення цих зв’язків лежать процеси утворення спільних валентних електронів. Однак у сполуках з металічним зв’язком валентні електрони є спільними для всього кристалу, а в сполуках з ковалентним – лише для двох сусідніх атомів. Поряд з тим неметалічний зв’язок дещо подібний до йонного, адже у вузлах кристалічних граток знаходяться йони.

Межі існування. Металічний зв’язок існує в кристалах і розплавах усіх металів і сплавів. У чистому вигляді він характерний для лужних і лужноземельних металів. У перехідних металах зв’язок між атомами частково є ковалентним.

Характеристики зв’язку. Металічний зв’язок є ненапрямленим, оскільки валентні електрони розподілені по всьому кристалі майже рівномірно. Незважаючи на те, що у вузлах граток знаходяться позитивні йони, кристалічні гратки металів досить стабільні. Ця стабільність зумовлена електростатичним притяганням йонів і узагальнених електронів, що неперервно рухаються між йонами. Енергія металічного зв’язку менша за енергію ковалентного.

Фізичні властивості сполук з металічним зв’язком. Металічний зв’язок внаслідок наявності вільних електронів (електронного газу) обумовлює характерні загальні властивості металів і сплавів, зокрема теплову та електричну провідності. Температури плавлення та кипіння різних металів мають широкий діапазон значень: від -39,9 °С (ртуть) до 3240 °С (вольфрам). Температури плавлення та кипіння перехідних металів з незавершеними d-підрівнями вищі за температури плавлення та кипіння лужних і лужноземельних металів, а також перехідних металів з завершеними d-підрівнями внаслідок більшої частки ковалентності зв’язку в перших.