Hva er egenskapene til metalliske krystaller?

  Metaller er krystallinske på atomnivå. Dette innebærer at metallatomer innenfor en prøve av rent metall ordner seg på en ordnet måte, som en boks full av pingpongballer. Atomene er tett pakket, immobile og organisert i et gjentatt mønster - hvert enkelt atom er omgitt av det samme antall naboatomer. De ytre elektronene av metallatomer er fritt til å flyte gjennom de krystallinske strukturer. Denne strukturen gir metaller noen interessante egenskaper.

Geometriske arrangementer

Metalliske krystaller forekommer i tre grunnleggende ordninger. I 'kropps-sentrert kubisk struktur' er hvert atom omgitt av åtte naboer. Noen vanlige metaller med denne strukturen er natrium, kalium og jern. I 'ansikts-sentrert kubisk struktur' er hvert atom omgitt av 12 naboer. Kobber, sølv og bly er noen metaller med denne strukturen. Til slutt viser noen metaller den 'sekskantede lukkede strukturen', hvor hvert atom også har 12 naboer, men med en annen plan geometri enn den ansikts-sentrerte kubiske strukturen. Magnesium, sink og kadmium er sekskantede nærmetaller.

Ledningsevne

Fordi de ytre elektronene eller valenselektronene av metallatomer er frie til å bevege seg mellom atomene som utgjør metallets krystallinske struktur, kan presses av en elektromotorisk kraft. Denne kraften kan tilføres ved å koble et stykke metalltråd opp til et batteri eller en annen spenningskilde. Elektronene vil strømme ordnet som følge av kraften, noe som resulterer i en elektrisk strøm .

Duktilitet og smidbarhet

Mobiliteten til valenselektronene i krystallinske metaller tillater atomer å glide ut av hverandres måte når den samlede krystallinske strukturen er bøyd eller slått. Dette tillater metaller å bli bøyd og strukket, noe som gir dem egenskapene til formbarhet og duktilitet. Andre krystallinske faste stoffer, så som ionisk salt, er sprø og vil sprekke eller knuse som svar på lignende krefter. Brudd oppstår fordi deres valenselektroner ikke er mobile, noe som resulterer i en stiv repulsiv kraft blant deres atomer.