Liên kết kim loại là gì? Phân biệt với liên kết ion và liên kết cộng hóa trị

Liên kết kim loại là gì? Kim loại có những loại tinh thể phổ biến nào? Tính chất của tinh thể kim loại như thế nào? Đó là những câu hỏi mà nhiều người đặt ra khi tìm hiểu về loại liên kết này. Chính vì vậy, chúng ta sẽ giải đáp những câu hỏi này trong bài viết ngày hôm nay.

I. Liên kết kim loại là gì?

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

Bạn đang xem: Liên kết kim loại là gì? Phân biệt với liên kết ion và liên kết cộng hóa trị

Ở điều kiện bình thường, hầu hết các kim loại tồn tại dưới dạng tinh thể. Trong tinh thể này, các ion dương (+) và nguyên tử kim loại nằm ở các nút mạng. Các electron hóa trị tạo thành liên kết yếu với hạt nhân và có thể dễ dàng tách ra khỏi nguyên tử và di chuyển tự do. Liên kết giữa các ion dương này và các electron tự do chính là liên kết kim loại.

II. Cấu trúc tinh thể kim loại

Kim loại tồn tại dưới dạng mạng tinh thể. Có ba dạng cấu trúc tinh thể kim loại phổ biến như sau: lập phương tâm khối, lập phương tâm diện và lục phương.

• Cấu trúc lập phương tâm khối: các nguyên tử hoặc ion (+) kim loại nằm ở các đỉnh và tâm của hình lập phương.
• Cấu trúc lập phương tâm diện: các nguyên tử hoặc ion (+) kim loại nằm ở các đỉnh và tâm các mặt của hình lập phương.
• Cấu trúc lục phương: các nguyên tử hoặc ion (+) kim loại nằm ở các đỉnh và tâm các mặt của hình lục giác đứng và 3 nguyên tử hoặc ion nằm phía trong của hình lục giác.

III. Cấu trúc tinh thể phổ biến của một số kim loại

Cấu trúc tinh thể của một số kim loại trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học được thể hiện trong bảng dưới đây.

Từ bảng trên, chúng ta có thể thấy:

• Một số kim loại có cấu trúc lập phương tâm khối như: kim loại kiềm Li, Na, K, Rb, Cr, Fe, W, Mo…
• Một số kim loại có cấu trúc lập phương tâm diện như: Ca, Sr, Ni, Cu, Ag, Au, Pd, Pt…
• Một số kim loại có cấu trúc lục phương như: Be, Mg, Ti, Zn, Tc, Re, Cd…

Để chỉ tỷ lệ thể tích mà các nguyên tử chiếm trong tinh thể, người ta sử dụng đại lượng được gọi là độ đặc khít, kí hiệu là ρ. Phần trăm còn lại trong tinh thể là không gian trống. Theo đó:

• Cấu trúc lập phương tâm khối: ρ = 68%
• Cấu trúc lập phương tâm diện: ρ = 74%
• Cấu trúc lục phương: ρ = 74%

IV. Tính chất của tinh thể kim loại

Xem thêm : OFDMA là gì và bạn có cần nó vào năm 2023 không?

Trong tinh thể kim loại, các electron tự do có thể di chuyển trong hệ thống mạng tinh thể. Điều này làm cho kim loại có nhiều tính chất vật lý như độ dẫn điện, dẫn nhiệt, độ dẻo, độ bền, điện trở nhiệt, ánh kim, tính dễ kéo dài, dễ dát mỏng…

Các tính chất khác như độ cứng, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi… phụ thuộc vào mật độ electron trong bán kính nguyên tử kim loại.

V. So sánh liên kết kim loại với liên kết ion và liên kết cộng hóa trị

– Liên kết kim loại và liên kết cộng hóa trị đều có sự dùng chung electron giữa các nguyên tử. Tuy nhiên, electron trong liên kết kim loại là dùng chung của tất cả các nguyên tử trong chất.

– Liên kết kim loại và liên kết ion đều được hình thành do lực hút tính điện giữa các ion trái dấu. Tuy nhiên, trong liên kết kim loại, các ion này là ion kim loại dương và các electron tự do.

Lời kết

Vậy là chúng ta đã giải đáp các câu hỏi được đặt ra ở đầu bài. Bản chất của liên kết kim loại không khó hiểu. Khi hiểu được bản chất này, chúng ta có thể dễ dàng hiểu rõ hơn về nó. Chúng ta cũng đã giải thích được cấu trúc tinh thể của các kim loại. Hy vọng bạn đã tìm thấy những thông tin hữu ích qua bài viết này. Nếu bạn cần thêm thông tin, hãy tìm đọc các bài viết khác trên trang web yeuhoahoc. Cảm ơn và hẹn gặp lại trong những bài viết tiếp theo.

Nguồn: https://stamboom-boden.com
Danh mục: Là Gì