Enlace metalico y teoria de bandas

Enlace metálico

Los metales están formados mediante estructuras sólidas por medio de un acomodo esférico, si el número de electrones de valencias disponibles para formar un enlace con otro elemento no son los que se necesitan, cada átomo debe compartir esos electrones enlazantes pero deben moverse de un lado a otro. Así que se tomo en consideración 2 tipos de cristales para dar pauta alenlace metálico.

Cristales moleculares: en este tipo de cristales, los puntos reticulares están ocupados por moléculas y las fuerzas existentes de atracción entre estas son de Van der Waals o puente de hidrógeno, como por ejemplo tenemos a I2, P4, y S8.

Cristales metálicos: aquí los puntos reticulares están ocupados por átomos del mismo metal, son generalmente cúbicos y sus enlaces estándeslocalizados en todo el cristal, son como iones positivos inmersos en un “mar de electrones”, y debido a esa deslocalización permite esa gran fuerza de cohesión responsable de la resistencia del metal.

Modelo de mar de electrones para el enlace metálico

El metal se representa como un conjunto de cationes metálicos rodeados de electrones, estos están limitados en el metal por la atracción de losmismos cationes distribuyéndose uniformemente, pero los electrones son móviles y ningún electrón se limita a un ión metálico en particular, gracias a esa movilidad se permite la transferencia de la energía cinética a través del sólido y como los iones metálicos pueden moverse sin necesidad de romper un enlace, origina el cambio de forma del metal por esa redistribución electrónica. Este modelodel mar de electrones explica algunas propiedades de los metales, la energía de los enlaces metálicos aumenta con el número creciente de electrones y después disminuye.

Como se explica en la teoría de orbitales moleculares, los electrones de valencia de los átomos que forman las moléculas son los que ayudan a la estabilización de la misma. En los metales, los electrones de valencia de losátomos de la red se encuentran deslocalizados y compartidos por los núcleos de la red cristalina explicando la conductividad eléctrica de estos sólidos.

La probabilidad de la movilidad de los electrones debe ser igual en cualquier lugar del espacio, pero aplicándose un diferencial de potencial eléctrico en 2 puntos de este, se dirigirán al sentido del gradiente de potencial aplicado, formándose elmovimiento de electrones a un mismo sentido.

Retomando a un metal como una estructura cristalina de átomos desprovistos de sus electrones de valencia sumergidos en un fluido de electrones completamente deslocalizados en la red. Esta teoría del enlace metálico se basa en el modelo de bandas.

Teoría del orbital molecular

Esta teoría explica que los orbitales atómicos de los átomos de lamolécula se combinan produciendo orbitales que se distribuyen sobre varios átomos o en toda la molécula siendo los orbitales moleculares.

Principios de la teoría del orbital molecular

Esta teoría comienza ordenando los átomos de una molécula a distancias de enlace conocidas, combinando los orbitales de valencia disponibles de todos esos átomos constituyentes, abarcan esos orbitales todos losátomos moleculares y los electrones de valencia se asignan a los orbitales moleculares.

Primer principio de la teoría del orbital molecular: El número total de orbitales moleculares es igual al número total de orbitales atómicos que aportan los átomos que se combinan.

Segundo principio: El orbital molecular de enlace tiene menor energía que los orbitales moleculares y el orbital de antienlacetiene mayor energía, así que la energía de un grupo de átomos es más baja que la energía de los átomos por separado, el sistema se estabiliza por formación de un enlace metálico, y se desestabiliza cuando se asignan electrones de antienlace, porque esa energía es más alta que la de los átomos solos.

Tercer principio: Los electrones de la molécula se asignan a los orbitales de energía...