Liên kết kim loại là gì? Đặc điểm của liên kết kim loại

Liên kết kim loại là một loại liên kết hóa học thường gặp trong hóa học. Khái niệm này giải thích cho một số tính chất đặc trưng của kim loại như tính dẫn nhiệt, dẫn điện, tính dẻo,... của chúng. Hôm nay, trong chuỗi hóa học đại cương chúng ta cùng tìm hiểu liên kết hóa học này nhé!

1. Liên kết kim loại là gì?

Liên kết kim loại (tiếng anh là metallic bond) là một loại liên kết hóa học, được hình thành giữa các nguyên tử và ion kim loại trong mạng tinh thể với sự tham gia của các electron tự do.

Do đó, các electron tự do đóng vai trò là lực liên kết giữ các nguyên tử kim loại lại với nhau và tạo thành liên kết kim loại. Liên kết sinh ra do sự kết hợp của lực hút tĩnh điện giữa các electron và hạt nhân mang điện tích dương của nguyên tử kim loại được gọi là liên kết kim loại.

Liên kết kim loại là gì?

Liên kết kim loại được nhìn thấy trong kim loại và hợp kim nguyên chất và một số kim loại kim loại.

Ví dụ, graphene (một dạng thù hình của cacbon) thể hiện liên kết kim loại hai chiều. Kim loại, ngay cả những kim loại tinh khiết, có thể hình thành các loại liên kết hóa học khác giữa các nguyên tử của chúng. 

Ví dụ, ion thủy ngân (Hg) có thể tạo liên kết cộng hóa trị kim loại-kim loại. Gali nguyên chất tạo thành liên kết cộng hóa trị giữa các cặp nguyên tử được liên kết bằng liên kết kim loại với các cặp xung quanh.

2. Mạng tinh thể kim loại

Ở điều kiện bình thường, hầu hết các kim loại tồn tại dưới dạng tinh thể (trừ thủy ngân). Các mạng tinh thể kim loại tồn tại dưới ba dạng phổ biến như sau: lập phương tâm khối, lập phương tâm diện và lục phương.

Mạng tinh thể lập phương tâm khối: các nguyên tử, ion (+) kim loại nằm ở các đỉnh và tâm hình lập phương.

Mạng tinh thể lập phương tâm diện: các nguyên tử, ion (+) kim loại nằm ở các đỉnh và tâm các mặt của hình lập phương.

Mạng tinh thể lục phương: các nguyên tử, ion (+) kim loại nằm ở các đỉnh và tâm các mặt của hình lục giác đứng và 3 nguyên tử, ion nằm phía trong của hình lục giác.

Cấu trúc mạng tinh thể kim loại của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn hóa học

3. Đặc điểm của liên kết kim loại

Do liên kết được hình thành do những electron tự do di chuyển được trong hệ thống mạng tinh thể, điều này ảnh hưởng đến tính chất vật lý của kim loại:

Dẫn điện và dẫn nhiệt: Các electron di chuyển trong mạng tinh thể và mang điện tích  nên trong quá trình dẫn điện và chất mang năng lượng trong quá trình dẫn nhiệt. Do đó, kim loại có thể dẫn điện và nhiệt rất tốt.

Độ dẫn điện của một số kim loại điển hình

Tính dễ uốn và tính dẻo: Kim loại có xu hướng dễ uốn hoặc có thể được kéo thành dây mỏng vì các liên kết cục bộ giữa các nguyên tử có thể dễ dàng bị phá vỡ và cũng có thể bị biến đổi. Bên cạnh đó, kim loại có tính dẻo cũng từ đăc điểm này. Những hình dạng này là có thể bởi vì các nguyên tử chia sẻ các electron và trượt qua nhau.

Điểm nóng chảy và sôi cao: Liên kết kim loại được hình thành do lực tĩnh điện mạnh giữa electron mang điện tích âm và cation mang điện tích dương. Do lực hút liên phân tử mạnh, tức là lực hút tĩnh điện giữa ion kim loại và các electron tự do nên kim loại có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao.

Nhiệt độ nóng chảy của kim loại trong bảng tuần hoàn

Độ bóng và độ phản xạ cao: Sự phát ra ánh sáng này do sự khử kích thích của các điện tử tạo ra ánh kim loại sáng bóng cho kim loại. Nên kim loại hấp thụ và phát lại ánh sáng khả kiến. Tính chất này mang lại cho kim loại ánh sáng đặc trưng của chúng.

Lời kết

Trên đây, Huỳnh Chem Blog chia sẽ kiến thức hóa về liên kết kim loại trong chuỗi kiến thức liên kết hóa học. Hi vọng các bạn đã tìm được những thông tin bổ ích qua bài viết này. Blog còn nhiều kiến thức hóa học từ cơ bản đến những kiến thức hóa học đời sống hữu ích, các bạn đọc ghé qua tham khảo nhé, chúc các bạn học tốt nhé!