El documento describe el enlace metálico, el cual consiste en cationes metálicos ordenados formando un cristal rodeado por una nube de electrones compartidos. Los electrones se mueven libremente entre los cationes, lo que da como resultado una alta conductividad eléctrica y térmica en los metales. El enlace metálico también explica las propiedades de maleabilidad y ductilidad de los metales.

1. ENLACES METALICOS
ANTECEDENTES:La estructura del denominado enlace metálico nació como entidad
aparte, al no poderse aplicar a los metales el enlace covalente ni el iónico. La teoría
más sencilla del enlace metálico fue introducida por Drude a principios de siglo y
recibió el nombre de teoría del electrón libre o del mar de electrones. Posteriormente
con la aplicación de la mecánica estadística, el modelo fue adquiriendo complejidad
matemática, aplicándose la estadística de distribución de Fermi-Dirac a los electrones
por primera vez en 1928 por SommerfIeld. Posteriormente surgió la teoría de bandas,
más amplia que la anterior al permitir realizar un estudio general del estado sólido y
explicar las propiedades particulares de los metales y no metales sólidos. Esta teoría se
basa en la existencia de bandas electrónicas dadas por las funciones introducidas
por Félix Bloch y en el uso del potencial dado por Kronig y Penney en 1930 para poder
integrar la ecuación de Schrödinger. El gran éxito de esta teoría fue el dar una
explicación satisfactoria de las propiedades conductoras de las sustancias sólidas,
clasificándolas en conductoras, semiconductoras y aislantes, lo cual fue de vital
importancia para el conocimiento, fabricación y utilización de los sistemas
semiconductores en la industria de la electrónica.
Los átomos de los elementos metálicos se caracterizan por tener pocos electrones de
valencia (electrones de la última capa). No pueden formar enlaces covalentes, pues
compartiendo electrones no pueden llegar a adquirir la estructura de gas noble.
La estabilidad la consiguen de otro modo, los electrones de valencia de cada átomo
entran a formar parte de "un fondo común", constituyendo una nube electrónica que
rodea a todo el conjunto de iones positivos, dispuestos ordenadamente,
formandoun cristal metálico.
PROPIEDADES:
-Alta conductividad térmica y eléctrica, los electrones pueden moverse con libertad
por la nube electrónica.
-Son dúctiles (factibles de hilar) y maleables (factibles de hacer láminas), su
deformación no implica una rotura de enlaces ni una aproximación de iones de igual
carga, como ocurría en los compuestos iónicos por ejemplo.
-Los puntos de fusión son moderadamente altos, la estabilidad de la red positiva
circundada por la nube de electrones es alta.
-Son difícilmente solubles en cualquier disolvente, por el mismo motivo que justifica el
punto anterior. (Pensar en la forma de "atacar"el agua a un compuesto iónico, en un
metal que es "un todo uniforme" no existe esa posibilidad).
- Los átomos de los metales (en estado sólido) están unidos por medio del enlace
metálico.
- Todos y cada uno de los átomos del metal comparten, con todos los demás los
electrones dela capa de valencia, formando así una red tridimensional y compacta
de cationes ordenados(cristal metálico) inmersa en una nube de
electronescompartidos.
- Esta estructura tienegran estabilidad.
ENLACE METALICO O DE BANDA

2. Consiste en un conjunto de cargas positivas que son los átomos metálicos desprovistos
de sus electrones de valencia, los cuales pertenecen y unen a todos los cationes. Los
metales en estado sólido forman un retículo cristalino tridimensional, en cuyos nudos
hay los cationes metálicos, y entre ellos se mueven libremente los electrones de
valencia. Puede decirse que los orbitales atómicos de valencia se superponen en gran
número dando lugar a bandas de energía continuas en las que los electrones se
desplazan libremente. Los electrones están totalmente deslocalizados, lo que significa
que el enlace es completamente adireccional. En las sustancias metálicas, como en las
iónicas, no existen moléculas, es el cristal en su conjunto el que se considera como una
molécula, ya que los enlaces se extienden en las tres direcciones del espacio. Los
sólidos metálicos son excelentes conductores eléctricos y térmicos, debido a la
existencia de electrones libres, poseen brillo metálico y son tenaces, dúctiles y opacos.
Generalmente se considera que el enlace metálico consiste de un grupo de iones
positivos y una gran cantidad de electrones, los cuales pueden moverse libremente
entre los iones. Este comportamiento influye sobre las propiedades generales de los
metales como en el caso de su habilidad para conducir la corriente eléctrica.
Por ejemplo:
En un trozo de sodio metálico, los iones están localizados en una posición fija en el
metal y los electrones de valencia (uno por cada átomo de sodio) están libres para
moverse entre las varias nubes electrónicas.
Por tanto, en los metales las fuerzas de atracción que deben superarse para realizar la
conversión del estado sólido al estado líquido o desde el estado líquido al estado
gaseoso son bastante fuertes. Por supuesto, estas fuerzas de atracción varían de un
metal a otro pero en general son muy fuertes.
¿QUE ATOMOS DE ELEMENTO PUEDEN INTERVENIR?

3. Hoy se acepta que en los metales el enlace no es entre átomos, sino más bien entre
cationes metálicos y lo que fueron sus electrones. Así, el metal sodio es un conjunto
ordenado de iones Na+ y un “mar de electrones” distribuidos entre ellos.
Aquí el compartimiento de electrones ocurre entre todos los núcleos metálicos, que
poseen valores iguales de electronegatividad. Esta visión del enlace metálico esta
simplificada, pero es lo bastante funcional para nuestro propósito, que es explicar
algunas de las propiedades de estos elementos.
El hecho de que los electrones estén deslocalizados explica por qué de estos
elementos son buenos conductores tanto del calor como de la electricidad, ya que
ambos fenómenos están asociados al libre movimiento de sus electrones. Los metales
son conductores, mientras que los sólidos iónicos o covalentes, donde los pares de
electrones están bien localizados, no lo son.
Cuando un pedazo de metal se somete a presión externa, los cationes metálicos
pueden resbalar unos sobre otros, debido a la capa de electrones que los separa. El
metal de deforma pero no se rompe, a diferencia de los cristales iónicos.
CARACTERÍSTICAS DEL ENLACE METALICO.
Maleabilidad y Ductilidad
Cuando un pedazo del metal se somete a presión externa, los cationes metálicos
pueden “resbalar” unos sobre otros, debido a la capa de electrones que los separa. El
metal se deforma pero no se rompe, a diferencia de los cristales iónicos. Esta es la
explicación de su maleabilidad y de la ductillidad.
Los núcleos de los metales se organizan en estructuras ordenadas. Imagina que
colocamos sobre una superficie lisa 14 bolas de billar.

4. Si posteriormente se agregan más bolas en un segunda capa, se colocarían en los
huecos que forman cada tres bolas de la primera capa. Para añadir bolas en una
tercera capa hay ahora dos opciones; o escogemos los huecos de la segunda capa que
están directamente sobre las bolas de la primera, o usamos aquellos que se
encuentran sobre huecos de la primera capa. Si se escoge la primera opción se obtiene
una estructura llamada hexagonal de empaquetamiento compacto, mientras que la
segunda da lugar a la estructura cúbica centrada en las caras.
Aleaciones
Muchos de los metales que conocemos no son puros, sino aleaciones. Una aleación es
una disolución sólida, y se prepara disolviendo un metal en otro, generalmente cuando
ambos están en estado líquido. La aleación tiene propiedades fisicoquímicas diferentes
de las de metales originales.
Por ejemplo.
El oro puro (denominado de 24 quilates) es demasiado blando para usarlo en joyería.
Para hacerlo más fuerte se alea con plata y cobre, lo que en una proporción de 25% da
lugar a una aleación conocida como oro de 18 quilates.
Las aleaciones del mercurio se llaman amalgamas. Las de plata y zinc son muy
utilizadas por los dentistas para llenar las cavidades dentales. El mercurio, que solo es
muy venenoso, cuando se encuentra en esta amalgama no representa mayor
problema de salud.
Cuando los átomos de los metales forman una aleación son prácticamente del mismo
tamaño (hasta un 15% en su diferencia) pueden remplazarse fácilmente sin romper ni
alterar la estructura cristalina del metal que se encuentra en mayor proporción.
Tenemos entonces unaaleación por sustitución, como es el caso del oro con la plata. Si
la diferencia de tamaños es mayor, los átomos más pequeños ocupan los huecos
dejados por los átomos mayores (las posiciones intersticiales) por lo que se les conoce
como aleaciones intersticiales.
EJEMPLOS DE USOS DEL ENLACE METALICO
Sus usos son indispensables para:

5. LA MEDICINA
(empastes para dientes)
LA INDUSTRIA AUTOMOTRIZ
(para recubrir piezas metálicas y evitar la oxidación)
LA INDUSTRIA METAL-MECÁNICA

6. (fabricación de aceros de diversa durezas)
OBJETOS QUE CONTIENEN ATOMOS UNIDOS POR EL ENLACE METALICO.
La aleación más importante, el acero, es intersticial: podríamos decir que los pequeños
átomos de carbono (radio de 77pm) están disueltos en el hierro (radio de 126pm). Al
aumentar la cantidad del carbono, el acero se vuelve más duro. Con 0.2% de C se
tienen aceros blandos para: (clavos y cadenas); con 0.6% se tienen aceros medios (los
de rieles o vigas); y con 1% aceros de alta calidad (cuchillos, resortes, herramientas y
similares). Además del carbono, se puede formar aleaciones con otros elementos,
como Cr y Ni, con los que se produce elacero inoxidable.
El peltre es una aleación (85% Sn, 7.3% Cu, 6% Bi, 1.7%Sb) es muy empleada
en utensilios de cocina.
El latón (67%Cu, 33%Zinc) se utiliza en la fabricación de diversos artículos de ferretería.
Las hojas de rasurar tienen una aleación de Cr- Pt.
Los audífonos de los equipos de música portátiles emplean un imán permanente de
Co- Sm.