Solides métalliques

Les solides métalliques, tels que le cuivre, l'aluminium et l'or, sont des solides qui ont des atomes métalliques comme particules constitutives, qui sont généralement tenus ensemble par de fortes liaisons métalliques. Dans une liaison métallique, les nuages d'électrons des atomes métalliques voisins se chevauchent, tels que ces électrons de valence sont délocalisés dans tout le solide. Les solides métalliques sont parfois décrits comme un réseau de cations métalliques stationnaires dans une mer d'électrons délocalisés.

Cela se traduit par une structure interne plus flexible que celle de solides moléculaires ou ioniques. Les solides métalliques peuvent généralement se plier et se déformer sans se rompre davantage que d'autres solides. Comme dans le cas de l'or et le mercure, leurs points de fusion varient considérablement en fonction de la résistance des liaisons métalliques.

Les électrons mobiles font de ces solides d'excellents conducteurs de chaleur et d'électricité. Les atomes de solides métalliques purs sont généralement disposés, ou emballés'selon l'une des deux configurations les plus efficaces possible pour des sphères de taille uniforme:emballage fermé hexagonal ou emballage fermé cubique. Dans un emballage fermé hexagonal, les atomes métalliques sont disposés de manière hexagonale en deux couches répétitives, où les atomes de la deuxième couche occupent les dépressions de la première couche.

La troisième couche est une répétition de la première couche, résultant en un arrangement caractéristique ABAB. Le métal de zinc présente un treillis hexagonal compact ou hcp. Sa cellule unitaire contient deux atomes qui ne sont pas sur les maillages.

Dans un emballage cubique rapproché, les atomes sont disposés de manière hexagonale en trois couches répétitives. Les atomes dans chaque quatrième couche s'alignent avec les atomes dans la première couche, faisant un arrangement caractéristique ABCABC. Le cuivre métallique a un maillage cubique compact, ou ccp.

Ce maillage est également appelé cubique à faces centrées, ou fcc, en raison de l'arrangement étant que le maillage cubique à faces centrées avec un atome identique sur chaque maille. Dans les deux types d'emballage, chaque atome a un numéro de coordination de douze. Dans l'empilement hcp, chaque atome est en contact direct avec six atomes de la même couche, trois de la couche en haut et trois de la couche en bas.