Un enlace químico metálico es el que se encarga de mantener unidos los átomos de los metales entre sí. Los metales no tienen suficientes electrones de valencia para formar enlaces por pares de electrones.
Los metales cuentan con ciertas propiedades: alta conductividad térmica y eléctrica, brillo, maleabilidad y ductilidad, todo como consecuencia del enlace metálico que se da entre sus átomos.
Modelos de enlace químico metálico: Mar de electrones
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En este modelo de enlace químico metálico se explica como, el sólido metálico se representa como un conjunto de cationes metálicos en un “mar de electrones de valencia” es decir, se observa como una red de iones positivos formando el mar de electrones.
Los cationes que se van a formar por el núcleo del átomo y los electrones que no van a participar en el enlace, se encuentran en posiciones fijas, es decir no se moverán, pero los electrones de valencia si se mueven entre ellos de forma desordenada, o sea por todo el cristal metálico, sin pertenecer a ningún átomo en particular estos átomos se distribuyen de manera uniforme en toda la estructura, abarcando la definición de la electronegatividad se puede explicar este proceso.
El conjunto de todos los electrones desorganizados, se conforman como una nube de electrones y también se le conoce como “gas de electrones”, explicando así la conductividad eléctrica.
La presencia de todos estos electrones de valencia que no están perteneciendo a ningún átomo en específico sino a todos los cationes que se formaron en el cristal, van a anular prácticamente todas las fuerzas repulsivas que se crearon a través de los cationes lo que hace que se incremente la estabilidad del sistema.
En el enlace químico metálico es posible que se pueda considerar como una acción que estabilizará a todos los electrones de valencia que se encuentran desordenados entre todos los cationes.
El enlace químico metálico en su estructura de lewis representa una gran diferencia en el concepto general, en comparación con el enlace iónico con el enlace covalente.
Para entrar en contexto de definiciones de estos últimos párrafos, es necesario tener conocimiento de que se necesitan al menos dos átomos para que la formación del enlace ocurra, pero en cambio para que se forme el enlace químico metálico hace falta nada más que un cristal metálico, que se constituye por un conjunto que está ordenado por átomos sólo de elementos metálicos ordenados en el espacio.
Modelos de enlace químico metálico: Teoría de bandas de los sólidos
En el enlace químico metálico hay dos modelos atómicos, ya explicamos el mar de electrones anteriormente, ahora presentamos la teoría de bandas de los sólidos.
La Teoría de Bandas de los sólidos suele ser mucho más general que la teoría del mar de electrones ya mencionada, porque esta nos permite poder explicar muchas de las propiedades físicas y mecánicas de algunos o casi todos los metales, y también de los que cumplen la función de aisladores y semiconductores.
Podemos explicar de forma simplificada esta teoría; un átomo que se encuentra aislado va a tener los electrones sometidos bajo la influencia de un campo eléctrico que va a estar en el núcleo atómico, que va a ser uniforme y esférico.
Cada uno de los electrones tiene su valor de energía individualizado según sea su nivel o subnivel en el que se encuentre en el átomo que esté aislado por ejemplo: 1s, 2s2p, 3s…pudiéndose combinar o no algunos orbitales atómicos.
No obstante, ocurre que en los sólidos cristalinos como en el caso de los metales, la situación no es igual, es completamente distinta porque en el cristal se presentan muchos átomos que se van a encontrar organizados, formando lo que conocemos como moles y con ellos, gran cantidad de núcleos atómicos.
Los electrones se encuentran en constante movimiento en el campo eléctrico en el cual se encuentran, estando en una gran cantidad de núcleos, motivo por la cual, el campo eléctrico en el que se mueven, no va a ser nunca uniforme. Entonces bien, el potencial eléctrico en el que se encuentran los electrones está variando constantemente, de forma periódica y regular, según donde se encuentren, o sea su posición (del electrón) dentro en la red cristalina.
Resumiendo entonces…
Un enlace químico metálico es el que se encarga de mantener unidos los átomos de los metales entre sí. Los metales no tienen suficientes electrones de valencia para formar enlaces por pares de electrones.
En el enlace químico metálico hay dos modelos atómicos: Mar de electrones y la Teoría de bandas de sólidos.
La diferencia entre el enlace químico metálico y los enlaces covalentes e iónicos es que no se necesitan dos átomos para formar un enlace, solo hace falta un cristal metálico para que este enlace se forme.
En bandas solidas los electrones se encuentran en constante movimiento en el campo eléctrico en el cual se encuentran, estando en una gran cantidad de núcleos, motivo por la cual, el campo eléctrico en el que se mueven, no va a ser nunca uniforme.