Tema 4: Enlace químico y estructura. 4.5. Enlace metálico.


El enlace metálico es el resultado de la interacción eléctrica entre los electrones de valencia deslocalizados de los átomos metálicos y los "restos positivos" que quedan una vez desprendidos los electrones de valencia. Este modelo, llamado del gas electrónico o del mar de electrones, es capaz de explicar las propiedades de los metales: alto punto de fusión, conductividad eléctrica y térmica, brillo característico, ductilidad y maleabilidad; sin embargo no resiste su confrontación con los valores cuantitativos de dichas propiedades, fracasando estrepitosamente en su predicción. El estudio del modelo moderno del enlace metálico está más allá del alcance de este curso.


 



El punto de fusión es una medida indirecta de la fortaleza del enlace metálico: cuanto más alto, más fuerte es el enlace. En el modelo del gas electrónico, la fuerza del enlace depende del número de electrones de valencia por átomo y del tamaño del mismo, de modo que a más electrones, más fuerza y a mayor tamaño, menos fuerza:

Fuerza enlace --> nº electrones por átomo/radio metálico

Esta simple relación explica el aumento del punto de fusión en los metales de los periodos 2 y 3. A lo largo de los grupos, generalmente, el punto de fusión disminuye por el aumento de tamaño, aunque a veces, esa norma se rompe por cambios estructurales entre distintos metales que modifican la geometría de la red metálica.

Las aleaciones se pueden considerar como disoluciones de un metal en otro, aunque a veces, puede entrar un no metal como el C o el P. En cualquier caso, son mezclas homogéneas, y se suelen hacer mezclando los componentes en estado líquido y dejando luego enfriar hasta solidificar.

Las aleaciones se dividen en ferrosas (que incluyen a los aceros, con hasta un 2% de C) y no ferrosas (que generalmente incluyen al cobre, como el bronce Cu/Sn o el latón Cu/Zn). Las aleaciones tienen propiedades diferentes a las de sus constituyentes por separado. Por ejemplo: suelen ser más duras, dado que al existir irregularidades en la estructura, se evita el fácil deslizamiento de unas filas de átomos sobre otros; el latón es más resistente que el cobre y menos propenso a la corrosión; el acero inoxidable (con Cr, Ni y C) resiste la oxidación incluso en caliente.


RESUMEN DE LAS PROPIEDADES GENERALES DE LAS SUSTANCIAS EN FUNCIÓN DEL ENLACE QUE PRESENTAN


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