מוצקים מתכתיים

מוצקים מתכתיים כגון נחושת, אלומיניום וזהב הם מוצקים שהחלקיקים המרכיבים אותם הם אטומי מתכת, שבדרך כלל מוחזקים יחד על ידי קשרים מתכתיים חזקים. בקשר מתכתי, ענני האלקטרונים של אטומי מתכת שכנה חופפים, כך שאלקטרוני הערכיות הללו מוזזים לאורך כל המוצק. מוצקים מתכתיים מתוארים לפעמים כסריג של קטיונים מתכתיים נייחים בים של אלקטרונים לא ממוקמים.

התוצאה היא מבנה פנימי גמיש יותר מהמבנה של מוצקים מולקולריים או יוניים. מוצקים מתכתיים בדרך כלל יכולים להתכופף ולהתעוות מבלי להישבר במידה רבה יותר ממוצקים אחרים. כפי שמודגם על ידי זהב וכספית, נקודות ההיתוך שלהם משתנות במידה רבה בהתאם לעוצמתם של הקשרים המתכתיים.

גם האלקטרונים הניידים הופכים את המוצקים הללו למוליכים מצוינים של חום וחשמל. האטומים של מוצקים מתכתיים טהורים בדרך כלל מסודרים, או ארוזים"באחת משתי התצורות היעילות ביותר האפשריות עבור כדורים בגודל אחיד:אריזת הקסגונלית הדוקה או אריזה קובייתית הדוקה. באריזה הקסגונלית הדוקה, אטומי המתכת מסודרים במבנה הקסגונלי בשתי שכבות החוזרות על עצמן, שבהן האטומים שבשכבה השנייה נמצאים בשקעים של השכבה הראשונה.

השכבה השלישית היא חזרה על השכבה הראשונה, והתוצאה היא סידור ABAB האופייני. מתכת אבץ מכילה סריג הקסגונלי סגור, או hcp. תא היחידה שלו מכיל שני אטומים שאינם נמצאים בפינות הסריג.

באריזה קובייתית הדוקה, האטומים מסודרים בצורת הקסגון בשלוש שכבות החוזרות על עצמן. האטומים בכל שכבה רביעית מתואמים לאטומים בשכבה הראשונה, סידור ABCABC אופייני. למתכת נחושת יש סריג קובייתי באריזה הדוקה, או ccp.

סריג זה נקרא גם קובייתי ממוקד-פאה, או fcc, כיוון שהמבנה הוא של סריג קובייתי ממוקד-פאה עם אטום זהה בכל נקודת סריג. בשני סוגי האריזה, מספר קואורדינציה של כל אטום הוא 12. באריזת hcp, כל אטום נמצא במגע ישיר עם שישה אטומים מאותה שכבה, שלושה בשכבה העליונה, ושלושה בשכבה התחתונה.