金屬鍵是將金屬中的原子連接在一起的化學鍵。它們不同于共價鍵和離子鍵,因為金屬鍵合中的電子是非定域的,也就是說,它們不是只在兩個原子之間共享的。相反,金屬鍵中的電子在金屬原子核的晶格中自由浮動。這種鍵合類型賦予...
金屬鍵是將金屬中的原子連接在一起的化學鍵。它們不同于共價鍵和離子鍵,因為金屬鍵合中的電子是非定域的,也就是說,它們不是只在兩個原子之間共享的。相反,金屬鍵中的電子在金屬原子核的晶格中自由浮動。這種鍵合類型賦予金屬許多獨特的材料特性,包括優異的導熱性和導電性、高熔點和延展性。

在大多數金屬中,原子緊密地堆積在一起在大多數金屬中,原子緊密地堆積在一起,使每個原子與其他幾個原子相接觸,形成晶格。每個原子的電子在周圍原子的軌道上共享,這使得電子可以通過晶格遷移出去在晶格結構中的金屬原子總是完整的原子,而不是離子。雖然它們帶正電的原子核吸引電子,從技術上講,它們不會變成離子,因為它們不會失去電子。對于每一個被結構中不同原子吸引的電子來說,一個新的電子在原來的軌道上占據了它的位置。根據金屬的類型和晶格結構的組織,金屬鍵的強度會有所不同。緊密堆積的原子會產生比原子更強的金屬鍵不那么緊密電子數較多的金屬也會比電子海密度較低的金屬強。金屬鍵合強度越高,金屬的熔點就越高。金屬鍵合也使金屬具有良好的導電性。這是因為離域電子可以在金屬晶格中自由移動,以熱或電的形式快速地攜帶能量。某些金屬的電子結構使它們特別好——它們的電子很容易從一個原子轉移到另一個原子。銅是最好的導體之一,由于成本低,經常被用于布線和其他電氣應用也許金屬在材料科學中最大的優勢之一就是能被模制成形狀或細線。金屬的延展性是由于金屬的結合。當施加力時,金屬可以變形而不碎裂,因為離域電子轉移到其他原子上,使原子相互滾動而不產生強烈的斥力。例如,想象一下把一塊水泥放進橡膠球坑里是很有用的,因為橡膠球不會破裂,它們只是重新排列自己,金屬鍵合使金屬固體以類似的方式重新排列。