Solidi metallici

I solidi metallici, come rame, alluminio e oro, sono solidi che hanno atomi di metallo come particelle costituenti, e in genere sono tenuti insieme da forti legami metallici. In un legame metallico, le nuvole di elettroni degli atomi di metallo vicini si sovrappongono, in modo tale che questi elettroni di valenza siano delocalizzati in tutto il solido. I solidi metallici sono talvolta descritti come un reticolo di cationi metallici stazionari in un mare di elettroni delocalizzati.

Ciò si traduce in una struttura interna più flessibile di quella dei solidi molecolari o ionici. I solidi metallici generalmente possono piegarsi e deformarsi senza rompersi, in misura maggiore rispetto agli altri solidi. Come dimostrato dall'oro e dal mercurio, i loro punti di fusione variano ampiamente a seconda della forza dei legami metallici.

Gli elettroni mobili rendono anche questi solidi ottimi conduttori di calore ed elettricità. Gli atomi di solidi metallici puri sono tipicamente disposti, o assemblati"in una delle due configurazioni possibili più efficienti per sfere di dimensioni uniformi:imballaggio chiuso esagonale o imballaggio chiuso cubico. Nell'imballaggio chiuso esagonale, gli atomi di metallo sono disposti esagonalmente in due strati ripetuti, dove gli atomi nel secondo strato occupano le depressioni del primo strato.

Il terzo strato è una ripetizione del primo strato, risultante in una caratteristica disposizione ABAB. Il metallo di zinco presenta un compatto reticolo esagonale o hcp. La sua cella unitaria contiene due atomi che non si trovano sui punti del reticolo.

Nell'assemblaggio chiuso cubico, gli atomi sono disposti esagonalmente in tre strati ripetuti. Gli atomi nel quarto strato si allineano con gli atomi del primo strato, creando una caratteristica disposizione ABCABC. Il rame metallico ha un reticolo cubico compatto, o ccp.

Questo reticolo è anche detto cubico a facce centrate, o fcc, poiché la disposizione è quella di un reticolo cubico, con un atomo identico su ogni punto del reticolo. In entrambi i tipi di aggregazione, ogni atomo ha un numero di coordinazione di dodici. Nell'impilamento hcp, ogni atomo è in contatto diretto con sei atomi dello stesso strato, tre dello strato superiore e tre dello strato sottostante.