Da cosa derivano le proprietà cosiddette “metalliche” di certi solidi? In un cristallo formato da molti atomi, li livelli energetici degli orbitali molecolari sono talmente ravvicinati da formare una banda continua, vediamo come ciò influisce sulle caratteristiche di un solido…La teoria degli orbitali molecolari applicata ad un solido cristallino

Un cristallo metallico è caratterizzato da un’estesa sovrapposizione degli orbitali di valenza dei singoli atomi in modo da formare orbitali molecolari delocalizzati, estesi su tutto il reticolo cristallino (orbitali di Bloch). I cationi (i nuclei degli atomi) sono disposti secondo un reticolo ordinato, e sono circondati da un “mare” di elettroni di valenza mobili e delocalizzati.

Proprietà metalliche

• Elevata conducibilità elettrica e termica
• Bassa energia di prima ionizzazione
• Elevatà duttilità e malleabilità
• Non trasparenza e lucentezza
• Strutture cristallini molto compatte

Conducibilità elettrica:

dovuta alla presenza di elettroni liberi di muoversi sotto la sollecitazione di un campo elettrico. Con l’aumento della temperatura, la conducibilità diminuisce in quanto il moto degli elettroni viene ostacolato dall’oscillazione degli atomi.

Effetto fotoelettrico: facilità di estrazione degli elettroni per irraggiamento con luce di una certa lunghezza d’onda (λ).

Effetto termoionico: facilità di estrazione degli elettroni per riscaldamento.

Conducibilità termica: trasporto dell’energia termica dovuto alla mobilità degli elettroni.

Duttibilità e malleabilità: i piani reticolari possono slittare con una certa facilità gli uni sugli altri senza alterazioni delle interazioni di legame.

Elettropositività: facilità di estrazione degli elettroni.

Non trasparenza e lucentezza: i metalli assorbono tutte le radiazioni visibili incidenti e le riemettrono in tutte le direzioni. Gli elettroni possono essere eccitati a livelli energetici superiori assorbendo quantità qualsiasi di energia, variabile con continuità.