Metallbindning

Metallbindning är den typ av kemisk bindning som förekommer mellan atomer i metaller. I en metallkristall uppträder en gemensam, delokaliserad elektron-sjö som omger de positiva kärnorna. Elektronerna rör sig fritt genom metallens gitter och hålls kvar av de centrala kärnorna. Bindningen är icke-direktionell och ger en stark sammanhållning utan behov av specifika riktningar mellan atomerna.

Den delokaliserade elektronhärden ger många av metallernas karakteristiska egenskaper. Metaller är bra elektriska och termiska ledare; elektronerna kan röra sig snabbt mellan kärnorna och föra med sig energi. De har också hög smältpunkt och ofta speglande yta. Formbarhet och duktilitet beror på hur lätt atomerna kan flytta sig i kristallstrukturen utan att brytas.

Metaller uppträder vanligtvis i olika kristallstrukturer, såsom body-centered cubic (bcc), face-centered cubic (fcc) och hexagonal close-packed (hcp). Kristallstrukturen påverkar mekaniska egenskaper som styvhet och töjbarhet och därmed hur metallen används.

Begränsningar och beskrivningar: metallbindning förklaras ofta genom elektron-sjö-modellen och i modern teoretisk behandling genom bandteori, där valenselektronerna fyller ett elektronband som möjliggör ledning och andra egenskaper. I legeringar förändras bindningen avsevärdt genom tillsats av andra atomer, vilket kan förbättra eller ändra styrka, hårdhet och korrosionsmotstånd.

Exempel på metaller är järn, koppar och aluminium, medan legeringar som stål och brons används i breda tillämpningar.