El Enlace Químico

Enlace metálico

El enlace metálico se produce cuando se unen átomos de un mismo metal, produciéndose estructuras muy compactas formando redes tridimensionales.

Las sustancias metálicas tienen propiedades muy características, como el brillo y la conductividad eléctrica, de aquí se deduce que los electrones implicados en este tipo de enlace deben tener gran libertad de movimiento.

Representación de red centrada en el cuerpo (Li, Na, K)

Las propiedades de los metales se pueden explicar con dos modelos.

Teoría de la nube electrónica o del mar de electrones

Paul Drude en 1902 y posteriormente Hendrik Lorentz, en 1923, propusieron un modelo según el cuál los metales estaban formados por una aglomeración de núcleos positivos entre los que se mueven libremente los electrones. Los electrones no pertenecen a los átomos individuales, sino al conjunto de todos ellos. Este modelo explica, de forma cualitativa, las propiedades observadas en los metales.

Teoría de bandas

Este modelo propone que al estar los átomos del metal muy cerca unos de otros, sus orbitales atómicos de valencia se superponen, dando lugar a una banda de niveles energéticos.

Por ejemplo, en el litio hay un electrón en el orbital s, al unirse N átomos de litio, habrá N orbitales atómicos que formarán una banda que estará semillena, con la mitad de electrones que caben en total. Los electrones se situarán en la parte más baja de la banda (de menor energía), pero se pueden mover con facilidad por toda la banda, lo que explica la conductividad eléctrica de los metales. En el caso de metales con 2 electrones, la banda de valencia estará llena, pero al tener orbitales p vacíos, estos formarán otra banda, que se denomina de conducción, pudiéndose mover los electrones entre estas dos bandas con facilidad.

La diferencia de energía que exista entre la banda de valencia y la banda de conducción, caracteriza un material conductor, de un semiconductor o de un aislante.

a) Conductor (las bandas se superponen); b) semiconductor (poca diferencia de energía entre las dos bandas); c) aislante (la diferencia de energía entre las dos bandas imposibilita el salto de los electrones)

Características de los metales

• A excepción del mercurio, los metales puros son sólidos a temperatura ambiente. No obstante, sus puntos de fusión son muy variables, aunque generalmente altos.
• Son buenos conductores de la electricidad y del calor.
• Presentan un brillo característico
• Son dúctiles y maleables
• Pueden emitir electrones por efecto del calor (efecto termoiónico) o al incidir la luz sobre ellos (efecto fotoeléctrico).