Estructura 2. Modelos de enlace y estructura. 2.3. El modelo metálico.

  ¿Qué determina la naturaleza y propiedades metálicas de un elemento? 2 h

El enlace metálico es el resultado de la interacción eléctrica entre los electrones de valencia deslocalizados de los átomos metálicos y los "restos positivos" que quedan una vez desprendidos los electrones de valencia. Este modelo, llamado del gas electrónico o del mar de electrones, es capaz de explicar las propiedades de los metales: alto punto de fusión, conductividad eléctrica y térmica, brillo característico, ductilidad y maleabilidad; sin embargo no resiste su confrontación con los valores cuantitativos de dichas propiedades, fracasando estrepitosamente en su predicción. El estudio del modelo moderno del enlace metálico está más allá del alcance de este curso.

El punto de fusión es una medida indirecta de la fortaleza del enlace metálico: cuanto más alto, más fuerte es el enlace. En el modelo del gas electrónico, la fuerza del enlace depende del número de electrones de valencia por átomo y del tamaño del mismo, de modo que a más electrones, más fuerza y a mayor tamaño, menos fuerza:

Fuerza enlace --> nº electrones por átomo/radio metálico

Esta simple relación explica el aumento del punto de fusión en los metales de los periodos 2 y 3. A lo largo de los grupos, generalmente, el punto de fusión disminuye por el aumento de tamaño, aunque a veces, esa norma se rompe por cambios estructurales entre distintos metales que modifican la geometría de la red metálica.

Los metales de transición son los que se localizan en la parte central de la tabla periódica, el bloque d, de los grupos 3 al 12. Todos tienen en común el estar completando el subnivel d correspondiente, que estará incompleto salvo excepciones como el Cu o el Zn.

Los metales de transición tienen altos puntos de fusión y conductividad eléctrica debido a que los electrones d se deslocalizan en la estructura como los del nivel s, lo que hace que haya un elevado número de electrones participando en el enlace metálico, haciendo que éste sea más fuerte.