קשר מתכתי

קשר מתכתי הוא קשר כימי בין גרעינים חיוביים (יונים חיוביים) במתכת מוצקה ונוזלית, הנובע משיתוף של אלקטרוני הערכיות בין כל אטומי המתכת. מבנה זה, המכונה סריג מתכתי, מעניק למתכות את מוליכותן החשמלית, מאחר שהאלקטרונים אינם קשורים לשום אטום ספציפי וחופשיים לנוע וליצור זרם חשמלי. גם היכולת לעבור ריקוע, והאפקט הפוטואלקטרי הנצפה במתכות, מוסברים על ידי מבנה זה.

סידור האטומים בסריג מתכתי

בסריג מתכתי נעים האלקטרונים מרמת האנרגיה האחרונה סביב הגלעינים (חלקיקים הכוללים את גרעין האטום ואת האלקטרונים שסביבו, פרט לאלקטרוני הערכיות. הגרעין טעון חיובית מכיוון שחסרים לו אלקטרונים.) באופן חופשי, כלומר, בלי להיות קשורים לגרעין מסוים. אופן תנועה זה מכונה ים אלקטרונים, ענן אלקטרונים או דבק אלקטרוני.

מוליכות חשמלית ותכונות נוספות

גרעיני האטומים של המתכות הם בעלי מטען חשמלי חיובי (כפי שהוסבר לעיל, הדבר נובע בשל היעדרם של אלקטרוני הערכיות), ולכן הם נמשכים לענן האלקטרונים, שמטענו שלילי.

אם כן, קשר מתכתי הוא קשר בין יונים חיוביים, הנוצרים לאחר שהאטום מסר את אלקטרוני הערכיות שלו, לבין "ים" של אלקטרונים המקיפים אותם. בעזרת מודל זה ניתן להסביר את תכונותיהן השונות של המתכות: בשל המשיכה החשמלית החזקה בין היונים החיוביים והאלקטרונים השליליים, נמצאות מרבית המתכות, בטמפרטורת החדר, במצב צבירה מוצק.

מוליכות החום והחשמל של המתכות היא הודות לניידות האלקטרונים. למתכות טהורות יש מוליכות חשמלית טובה, בגלל שהאלקטרונים הקוולנטיים אינם ממוקמים במיקום אחד. כאשר מופעל מתח חשמלי על המתכת, אלקטרונים מהענן חופשיים לנוע בקלות ולהעביר את הזרם חשמלי.

כאשר מופעל כוח חיצוני על מתכת, עשויים היונים החיוביים להחליף את מקומם עם יונים חיוביים אחרים. תזוזה זו אמנם תגרום לשינוי מבנה המתכת, אולם האלקטרונים השליליים ימשיכו "להדביק" גם את הסידור החדש. זו הסיבה שניתן לרקע ולעבד מתכות.

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא קשר מתכתי בוויקישיתוף

• Metallic bonding, Chemguide
• חומרים מתכתיים - מבנה ותכונות, באתר לרגו (LerGO)
• קשר מתכתי, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)

ערך זה הוא קצרמר בנושא כימיה. אתם מוזמנים לתרום לוויקיפדיה ולהרחיב אותו.