Enlace metalico

ENLACE METALICO

La Teoría de Orbitales Moleculares, puede emplearse para explicar las propiedades de los sólidos (iónicos, metálicos y moleculares). Un sólido se puede considerar formado por una serie de átomos unidos entre sí mediante enlaces de tipo covalente. Esta idea tiene la ventaja, desde un punto de vista químico, de tratar al sólido como una especie no muy diferente a las pequeñasmoléculas covalentes. La aproximación es aceptable para describir el enlace en sólidos metálicos así como para explicar las propiedades que presentan estos compuestos como el brillo, la maleabilidad y las conductividades térmicas y eléctricas. Todas estas propiedades son el resultado de la contribución de los electrones de cada átomo en la formación de un "mar de electrones". El brillo y laspropiedades eléctricas derivan de la movilidad que poseen dichos electrones. La alta conductividad térmica observada en un metal es también una consecuencia de la movilidad electrónica porque un electrón puede colisionar con un átomo que esté vibrando y en la colisión el átomo transfiere su energía al electrón, el cual puede, a su vez, transferirla a otro átomo de cualquier parte del sólido. Lafacilidad con la que los metales pueden ser deformados es otra de las consecuencias de la movilidad de los electrones, ya que este "mar de electrones" puede ajustarse fácilmente y de forma rápida a las deformaciones del sólido sin modificar el enlace entre los átomos.
La conducción electrónica es característica de los sólidos metálicos y de los semiconductores. Para distinguir entre un metal y unsemiconductor se utiliza el consiguiente criterio basado en la dependencia de la conductividad eléctrica con la temperatura.
• Un conductor metálico es aquella sustancia cuya conductividad eléctrica disminuye al aumentar la temperatura.
• Un semiconductor es aquella sustancia cuya conductividad eléctrica aumenta al hacerlo la temperatura.
Un sólido aislante es una sustancia que presenta unabaja conductividad eléctrica; sin embargo cuando su conductividad se puede medir, ésta aumenta con la temperatura, como ocurre en los semiconductores. A todos los efectos se pueden considerar dos comportamientos eléctricos básicos, el metálico y el semiconductor.

Variación de la conductividad con la temperatura.

Los valores típicos de la conductividad eléctrica de
los metales están enel rango de 10-105 ohm-1 cm-1
y los aislantes presentan conductividades menores
de 10-12 ohm-1 cm-1. Los semiconductores
presentan conductividades intermedias
(10-5-102 ohm-1cm-1). Un superconductor es una
Clase especial de material que presenta resistencia
eléctrica cero por debajo de su temperatura crítica.
La Figura 1 muestra la variación de la
conductividad frente a la temperaturaabsoluta para
estas sustancias.

TEORIA DE BANDAS
La idea central que subyace en la descripción de la estructura electrónica de los sólidos metálicos es la de que los electrones de valencia de cada átomo se distribuyen a través de toda la estructura. Este concepto se expresa, de una manera más formal, haciendo una simple extensión de la Teoría de Orbitales Moleculares, en la que el sólido setrata como molécula infinitamente larga. Estos principios pueden también aplicarse a la descripción de sólidos no metálicos como los sólidos iónicos o los sólidos moleculares.

Formación de la banda mediante el solapamiento orbital.

El solapamiento de un gran número de orbitales atómicos conduce a un conjunto de orbitales moleculares que se encuentran muy próximos en energías y que formanvirtualmente lo que se conoce como una banda. Las bandas se encuentran separadas entre sí mediante espacios energéticos a los que no les corresponde ningún orbital molecular (Figura 2).

Figura 2. La estructura electrónica de un sólido se caracteriza por la existencia de bandas de orbitales.
Para poder visualizar la formación de una banda considérese una distribución lineal de átomos (sólido...