4.05 – Legame Metallico
Il legame metallico è un caso particolare di legame delocalizzato e consiste in un’attrazione elettrostatica che si instaura tra gli elettroni di valenza e gli ioni positivi metallici. Per legame metallico si intende quel legame che consente la formazione dei metalli “puri”. Esso prevede infatti la compartecipazione di due metalli. Si instaura tra gli ioni positivi e gli elettroni che li circondano.
Gli atomi di metallo hanno in genere pochi elettroni di valenza che sono facilmente delocalizzabili in un reticolo di atomi metallici caricati positivamente. Si può visualizzare questo tipo di legame immaginando un metallo come un reticolo di ioni positivi tenuti uniti da una nube di elettroni. Come nel caso del legame ionico non esistono quindi molecole vere e proprie ma aggregati reticolari di atomi metallici tenuti insieme da questa forza di tipo elettrostatico. Questo modello spiega alcune proprietà dei metalli come la loro elevata conducibilità elettrica (infatti, essendo tali elettroni non legati a nessun atomo particolare, risultano essere estremamente mobili) e termica, la loro malleabilità e duttilità. La conduzione del calore e la loro opacità e lucentezza sono legate alla mobilità degli elettroni di valenza (elettroni delocalizzati) che incrementano la loro energia cinetica mentre duttilità e malleabilità sono spiegabili dal libero scorrimento reciproco dei piani reticolari (legami non direzionati), il quale non provoca la distruzione dell’edificio cristallino in quanto il legame non è costituito da pochi elettroni localizzati, ma da tutti gli elettroni disponibili. La presenza di legami forti all’interno del legame metallico spiega anche altre caratteristiche proprie dei metalli stessi ovvero l’alta densità, la non solubilità e i punti di ebollizione e fusione molto alti. Un altro modello utilizzato per interpretare il legame metallico è quello dell’espansione in onde piane, il quale consiste nel rappresentare la funzione d’onda come una combinazione lineare di onde piane, il quale produce una parziale localizzazione degli elettroni liberi, questo modello è applicabile quando non vi sono grandi variazioni del potenziale cristallino