Concetti Chiave
- I metalli, eccetto il mercurio, sono solidi a temperatura ambiente e formano un reticolo cristallino tridimensionale.
- Il legame metallico è caratterizzato dalla delocalizzazione degli elettroni di valenza che si muovono liberamente tra i cationi metallici.
- La buona conduttività elettrica e termica dei metalli deriva dalla libertà di movimento degli elettroni nel reticolo cristallino.
- I metalli sono malleabili e duttili grazie alla mobilità degli elettroni, che permette ai cationi di scivolare mantenendo la compattezza del metallo.
- I legami ionici, al contrario dei legami metallici, non sono malleabili e possono fratturarsi facilmente sotto stress meccanico.
I metalli, eccetto il mercurio, sono solidi a temperatura ambiente.
Gli atomi del metallo sono disposti in maniera ordinata nello spazio tridimensionale a formare un reticolo cristallino. La consistenza di un metallo fa pensare che gli atomi siano uniti da legami forti; non si tratta però di legami covalenti in quanto i metalli hanno bassa elettonegatività e bassa energia di ionizzazione, ovvero sono composti che tendono a cedere facilmente gli elettroni di valenza portando alla formazione di cationi.
Non si tratta neanche di legami ionici in quanto questi atomi non hanno differenza di elettronegatività.
Il legame che unisce gli atomi di un metallo viene chiamato legame metallico: un metallo è costituito da un insieme di cationi che hanno ceduto gli elettroni di valenza. Gli elettroni espulsi sono delocalizzati su un orbitale esteso a tutto il metallo e sono liberi di muoversi:
Questa rappresentazione del reticolo cristallino metallico mostra come i cationi sono immersi in un mare di elettroni delocalizzati su cui esercitano una forza attrattiva.
Possiamo definire il legame metallico nel seguente modo:
Il legame metallico è un legame delocalizzato di natura elettrostatica che si instaura tra gli elettroni di valenza e gli ioni positivi metallici.
Le principali caratteristiche dei metalli sono: buona conduttività elettrica e termica, buona malleabilità e duttilità. Queste proprietà derivano dalla natura del legame che tiene uniti gli atomi:
- I metalli sono buoni conduttori perché gli elettroni sono liberi di muoversi nel reticolo cristallino metallico;
- I metalli sono duttili e malleabili perché gli elettroni mobili permettono ai cationi di scivolare gli uni sugli altri mantenendo integra la compattezza del metallo.
I legami ionici, essendo costituiti da ioni positivi e negativi, non sono malleabili. Una stimolazione meccanica indotta in una struttura cristallina di questo tipo causa lo scivolamento degli ioni provocando il contatto di ioni di carica opposta. Le forze di repulsione sono forti a tal punto da causare la frattura del solido ionico.
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- Legami chimici [1]
- Legami chimici [2]
- Legami chimici [3] - Orbitali molecolari
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- Legami chimici [5] - Legame ionico
Domande da interrogazione
- Qual è la caratteristica principale che distingue il legame metallico dagli altri tipi di legami chimici?
- Perché i metalli sono buoni conduttori di elettricità e calore?
- In che modo la struttura del legame metallico contribuisce alla malleabilità e duttilità dei metalli?
- Qual è la differenza tra i legami ionici e i legami metallici in termini di risposta a stimolazioni meccaniche?
Il legame metallico è un legame delocalizzato di natura elettrostatica che si instaura tra gli elettroni di valenza e gli ioni positivi metallici, a differenza dei legami covalenti e ionici.
I metalli sono buoni conduttori perché gli elettroni sono liberi di muoversi nel reticolo cristallino metallico, permettendo il passaggio di corrente elettrica e il trasferimento di calore.
La malleabilità e duttilità dei metalli derivano dal fatto che gli elettroni mobili permettono ai cationi di scivolare gli uni sugli altri senza rompere la struttura del metallo.
I legami ionici non sono malleabili e una stimolazione meccanica può causare la frattura del solido ionico, mentre i legami metallici permettono ai cationi di scivolare senza rompere la struttura.
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