Los Enlaces Metálicos

Los enlaces metálicos se forman entre dos átomos de metal. Paul Drüde ha desarrollado un modelo simplificado para describir el enlace metálico llamado “Modelo del mar de electrones”.  

Modelo del mar de electrones

La mayoría de los átomos de metal no poseen suficientes electrones de valencia para entrar en un enlace iónico o covalente. Sin embargo, los electrones de valencia en los átomos de metal se mantienen libremente debido a su baja electronegatividad o atracción con el núcleo. La energía de ionización de los átomos de metal (energía requerida para remover un electrón del átomo) es baja, facilitando la remoción de los electrones de valencia del átomo principal. El átomo forma un ión metálico cargado positivamente, mientras que los electrones externos libres existen como nubes de electrones desocalizados con carga negativa. Estos electrones pueden ser compartidos por múltiples cationes metálicos vecinos a través de una vigorosa fuerza de atracción entre estas especies cargadas negativa y positivamente. Tal fuerza de atracción entre los electrones cargados negativamente y los cationes metálicos se llama enlace metálico, y mantiene los átomos unidos. Este modelo del mar de electrones tiene en cuenta la mayoría de las propiedades físicas de los metales, como la conductancia al calor y a la electricidad, los altos puntos de fusión y ebullición, la maleabilidad y la ductilidad.

Sólidos metálicos

El modelo del mar de electrones tiene en cuenta varias propiedades metálicas, incluyendo la alta conductividad térmica y eléctrica, el brillo metálico, la ductilidad y la maleabilidad. Los electrones deslocalizados pueden conducir tanto electricidad como calor de un extremo del metal a otro con baja resistencia. El enlace metálico no está entre dos átomos de metal específicos, sino entre los iones de metal y muchos electrones deslocalizados, permitiendo que los metales se deformen bajo presión y calor sin destruirse ni romperse. Diferentes metales, como el hierro, el mercurio o el cobre, difieren en sus propiedades físicas, reflejando la diferencia en la fuerza del enlace metálico entre los metales.

Los sólidos metálicos, como los cristales de cobre, aluminio y hierro, están formados por átomos metálicos: Todos presentan alta conductividad térmica y eléctrica, brillo metálico y maleabilidad. Muchos son muy duros y bastante fuertes. Debido a su maleabilidad (la capacidad de deformarse bajo presión o martilleo), no se rompen y, por lo tanto, forman materiales de construcción útiles. Los puntos de fusión de los metales varían ampliamente. El mercurio es un líquido a temperatura ambiente y los metales alcalinos se funden por debajo de 200 °C. Varios metales post transicionales también tienen puntos de fusión bajos, mientras que los metales de transición se funden a temperaturas superiores a 1000 °C. Estas diferencias reflejan diferencias en la fuerza del enlace metálico entre los metales.

Este texto es adaptado deOpenstax, Química 2e, Sección 10.5: El Estado Sólido de la Materia.