Enlace metálico
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  • 1. EL ENLACE METÁLICO Antonio Milán Navarro (CAP 07-08)
  • 2. ENLACE METÁLICO
    • Es el tipo de enlace que se produce cuando se combinan entre sí los elementos metálicos; es decir, elementos de electronegatividades bajas y que se diferencien poco. Habitualmente, las sustancias metálicas están formadas por átomos de un solo elemento aunque también se obtienen por combinaciones de elementos (aleaciones).
    • Hay dos modelos que explican la formación del enlace metálico:
    • 1) El modelo de la nube de electrones.
    • 2) La teoría de bandas. (No lo estudiaremos)
  • 3. MODELO DE LA NUBE DE ELECTRONES
    • Los átomos metálicos ceden sus electrones de valencia a la “nube electrónica" que engloba a todos los átomos del metal. Así pues, el enlace metálico resulta de las atracciones electrostáticas entre los restos positivos y los electrones móviles que pertenecen en su conjunto a la red metálica.
    • En el enlace metálico, los electrones no pertenecen a ningún átomo determinado. Además, es un enlace no dirigido, porque la nube electrónica es común a todos los restos atómicos que forman la red.
  • 4. MODELO DE LA NUBE DE ELECTRONES
  • 5. MODELO DE LA NUBE DE ELECTRONES
    • Hay que aclarar que los átomos cuando han cedido los electrones a la nube común, no son realmente iones, ya que los electrones quedan dentro de la red, perteneciendo a todos los "restos positivos".
    • Este modelo es muy simple y sirve para interpretar muchas de las propiedades de los metales; aunque tiene ciertas limitaciones, principalmente en la explicación de la diferente conductividad de algunos metales.
  • 6.
    • En cuanto a la conductividad, se pueden dar 3 tipos de materiales:
      • Conductores: Son elementos metálicos los cuales son capaces de conducir la corriente eléctrica, debido a que la banda de valencia y la banda de conducción están juntas, permitiendo el paso libre de los electrones de una banda a otra.
      • Aislantes: Son los elementos que no son capaces de conducir la corriente eléctrica. La banda de valencia y la banda de conducción están separadas por una gran brecha energética que impide la conducción.
      • Semiconductores: Son los elementos cuya brecha energética prohibida es menor y se puede alcanzar la banda de conducción en determinadas circunstancias.
  • 7.  
  • 8. PROPIEDADES DE LOS METALES
    • Las propiedades que se dan en los metales son consecuencia del tipo de enlace que se da entre sus átomos. Algunas de estas propiedades son:
      • A excepción del mercurio, los metales puros son sólidos a temperatura ambiente. No obstante, sus puntos de fusión son muy variables, aunque generalmente altos.
      • Son buenos conductores de la electricidad y del calor, debido al movimiento de los electrones. Se les llama conductores. Al aumentar la temperatura disminuye la conductividad por incrementarse el rozamiento entre los electrones.
      • Presentan brillo característico.
  • 9.
      • Presentan el llamado "efecto fotoeléctrico"; es decir, cuando son sometidos a una radiación de determinada energía, emiten electrones.
      • Se suelen disolver unos en otros formando disoluciones que reciben el nombre de aleaciones . 
      • Son dúctiles y maleables. Esto es debido a la no direccionalidad del enlace metálico y a que los "restos positivos"  son todos similares, con lo que cualquier tracción no modifica la estructura de la red metálica, no apareciendo repulsiones internas.
  • 10. COMPARACIÓN ENTRE LOS TIPOS DE ENLACE
  • 11. CUESTIONES
    • 1) ¿Por qué el comportamiento metálico no es posible en fase gaseosa?
    • Para posibilitar un comportamiento metálico, los orbitales de los átomos deben solapar. En fase gaseosa, los átomos metálicos se mueven libremente como átomos aislados o moléculas discretas, imposibilitando un solapamiento eficaz.
  • 12. CUESTIONES
    • 2) ¿Cuáles son las características que definen a un metal?
    • Alta conductividad eléctrica, alta conductividad térmica, alta reflectancia y alto punto de ebullición.
  • 13. CUESTIONES
    • 3) Indica qué tipo de enlace predominará en los siguientes compuestos:
    • (a) Cl 2 Enlace Covalente y de Van der Waals intermolecular.
    • (b) KBr Enlace iónico.
    • (c) Na Enlace metálico
    • (d) NH 3 Enlace Covalente y de Van der Waals intermolecular.
  • 14. CUESTIONES
    • 4) Comente razonadamente la conductividad eléctrica de los siguientes sistemas: un hilo de Cu, un cristal de Cu(NO 3 ) 2 y una disolución de Cu(NO 3 ) 2
    • El hilo de cobre conduce la corriente eléctrica por ser un conductor metálico, en el que los electrones de valencia gozan de libertad para moverse por entre los cationes de la red al aplicar un campo eléctrico externo.
    • El cristal de nitrato de cobre (II) no es conductor pues los iones NO 3 - y Cu 2+ ocupan posiciones fijas en la red iónica. No pueden desplazarse.
    • En la disolución de Cu(NO 3 ) 2 los iones poseen suficiente movilidad para desplazarse dentro de un campo eléctrico, conduciendo la corriente.
  • 15. CUESTIONES
    • 5) Intenta diferenciar entre:
    • La ductilidad y la maleabilidad de los metales con la fragilidad de los cristales iónicos.
    • Ya que la distribución de cargas es más o menos uniforme en el enlace metálico, los iones positivos pueden desplazarse unos con respecto a otros con relativa facilidad sin sufrir fuerzas repulsivas entre los iones positivos ya que cuenta con una amortiguación por la nube de electrones. Esto no ocurre con los compuestos iónicos, ya que si se produce desplazamiento de una de las capas de iones se producen planos de repulsión iónica rompiéndose el cristal en caras perfectamente lisas.
  • 16. CUESTIONES
    • 5) Intenta diferenciar entre:
    • La conductividad eléctrica de los metales con respecto a los compuestos iónicos.
    • Cuando un campo eléctrico se aplica a un metal los electrones que tienen gran facilidad de movimiento se desplazan en la dirección del polo negativo al positivo. Los compuestos iónicos no conducen la electricidad en estado sólido aunque sí lo hacen a temperaturas ligeramente inferiores al punto de fusión ó en estado líquido donde los iones tienen más capacidad de movimiento.