Lotura metaliko

Lotura metalikoa lotura kimiko mota bat da positiboki kargatutako ioien eta konduzkio-elektroien (zeinak deslekututako elektroien elektroi-hodei bat sortzen duten) erakarpen elektrostatikoetatik sortzen dena. Deskripzio posible bat izango litzateke elektroi libreen partekatzea gertatzen dela positiboki kargaturiko ioien (katioi metalikoen) egitura hirudimentsional batean. Lotura metalikoaren ondorioz sortutako propietate fisikoak, besteak beste dira deformagarritasuna, eroale elektrikoa, bero-garraiatzaile zein bero-erresistentzia handia izatea, opakoa izatea eta distira metalikoa edukitzea.

Hala ere, metal batek sor ditzakeen lotura kimikoak, lotura metalikoaz gain, ugariak dira (lotura ionikoa zein kobalentea), metala egoera puruan azaldu arren. Adibidez, galioak (Ga) lotura kobalenteak sortzen ditu bi atomoren artean, egoera solido zein likidoan.

Historia 
Kimika zientzia bezala lantzen hasi zen momentutik, argi geratu zen taula periodikoko elementu gehienak metalak direla; horrela, azidoekin erreakzionatuta sortzen diren gatzen ikerketan ere aurrerapauso garrantzitsua eman zen. Elektrokimika garatzen hasi ahala, metalak disoluzioetan katioi eran (positiboki kargatutako ioi moduan), azaltzen zirela ikusi zen, eta honek serie elektrokimikoen zein oxidazio-erreakzioen jatorria azaltzen lagundu zuen.

Mekanika kuantikoa kimikaren mundua garatzen hasi zenean, metalak aztertzerakoan, elektroi askeen teoria azaldu zen; honek elektroi-hodeien agerpena eta beraien portaera lotura metalikoetan garatu zuen.

Lotura metalikoaren izaera

Lotura metalikoa bi dimentsiotan 
Grafenoa, esate baterako, bi dimentsiotako lotura metalikoaren adibide bat da. Lotura hori konposatu aromatikoen (bentzenoa, naftalenoa...) eraztuneko loturen antzekoa da.

Lotura metalikoa hiru dimentsiotan 
Esan bezala, lotura metalikoan hainbat metal-atomo elkartzen dira elektroiak elkarbanatuz. Atomo hauek hiru dimentsioetan kokatzeko aukera ezberdinak daude eta kokapen ezberdin horiei paketatze esaten zaie. Paketatzeak sinpleak edo trinkoak izan daitezke; bestalde, atomoek hartzen duten kokapen hirudimentsionalaren arabera, paketatzea ere ezberdin izendatzen da. Bi deskribapen hauen arabera azaltzen da metalek izango duten paketatze mota.

Elektroi-hodeiek sortutako propietateak 
Aipatu bezala, metalen arteko loturak sortzean, elektroi-hodei bat eratzen da. Elektroi-hodei honek berak ematen dizkie metalei beraien propietate bereizgarrienak. Propietate hauek, esan bezala, eroankortasuna eta deformagarritasuna dira.

Eroankortasuna 
Metalek haien artean loturak egiterakoan sortutako elektroi-hodeia, izenak dioen bezalaxe, elektroi deslekutuz osatutako elektroi multzo bat da. Metal bakoitzak lotura osatzeko erabilitako elektroiak dira hauek. Elektroi-hodeiek, metalei eroaleak izateko gaitasuna ematen diete; izan ere, karga elektriko bat ezartzen badiogu metalari, hau da, elektroi fluxu bat ezartzen badiogu metalari, elektroi-hodeieko elektroiak mugiaraziko ditu eta karga transferentzia bat burutuko du metalak. Era sinple batean esanda, metalari ezarritako kanpo-kargako elektroiek; metalen elektroi-hodeian dauden elektroiak bultzatzen dituzte, eta elektroi-fluxu bat sortzen da.

Deformagarritasuna 
Metalak deformagarriak direla esatean, metal baten itxura aldatzea posiblea dela esaten da. Metala hautsi gabe, bere itxura alda daiteke kubo forma duen metal zati bati xafla itxura ematea posible da edo metal zati berari hari itxura ematea. Metalen deformagarritasuna elektroi-hodeiaren ondorioz sortutako propietatea da, metala defromatzerakoan, elektroi-hodeia mugitu egiten den, malgutasun handiarekin, eta metala haustea ekiditen den.

Beraz, elektroi-hodeia mugikorra izateak (metalak sortutako sarean) ematen dizkio metalari porpietate hauek.

Erradio metalikoa 
Erradio metalikoa lotura metalikoa osatzen duten bi ioi metalikoren artean dagoen distantziaren erdia da. Erradioa zenbait faktoreren menpe dago, hala nola, atomoaren izaera edo ingurunea (bereziki koordinazio-zenbakia da faktorerik garrantzitsuenetakoa, tenperaturaren eta aplikatutako presioaren eraginpean dagoena).

Erradioa orokorrean, salbuespenak salbuespen, periodoetan ezkerraldera joan ahala handitzen da karga nuklear eraginkorra txikitzearen eraginez, eta taldeetan behera handitzen da zenbaki kuantiko nagusia handiagotzearen ondorioz.

Loturaren sendotasuna 
Metalen kasuan, orokorrean, atomoen arteko erakarpen-indarra sendoa da, eta beraz, lotura hori apurtzeko energia handia beharko dugu. Horren ondorioz, metalek normalean irakite-puntu altua izaten dute (wolframioaren irakite-puntua, adibidez, 5838 K-koa da). Atomoak elkarren artean hain gertu egotearen ondorioz, nukleoek eta dagozkien hodei elektronikoek elkarren artean interkazionatzen dute, paketatze hirudimentsional bat sortuz, eta horrenbestez, hodei elektronikoek nukleoak inguratuz. Honen ondorioz geratzen diren elektroi libre horiek lotura metalikoaren propietate askoren erantzule izango dira.

Galioa adibidez, fusio-puntu baxua duen metala da (giro-tenperaturan urtzen da) baina bere irakite-tenperatura orokorrean altua da (galio likidoa ez da batere lurrunkorra). Irakite-tenperatura altu hori lotura metaliko sendoarengatik da.

Disolbagarritasuna eta konposatuen formazioa 
Metalak disolbaezinak dira uretan nahiz disolbatzaile organikoetan, erreakzio bat jasan ezean. Orokorrean, erreakzioa hauek oxidazio-erreakzioak izaten dira, non lotura metalikoak hausten diren.

Metalak, orokorrean, euren artean disolbatzen dira eta euren metal izaera mantentzen dute. Esaterako, urrea oso erraz disolbatzen da merkurioaren eraginpean, baita giro-tenperaturan ere. Metalak solidoak direnean, disolbagarritasuna ezberdina izan daiteke kasu askotan. Metalen egiturak berdinak badira, disolbatu egingo dira aleazioak osatuz (hau metalurgiaren oinarririk garrantzitsuena da).

Propietate optikoak 
Karga mugikorren presentziak dira propietate optikoen erantzule. Horretarako elektroiak talde kolektibo bezala ulertu behar dira eta ez lotura kobalenteak eratzen dituzten partikula hutsak bezala, elektroi-hodei delakoak osatzen dituzte.

Argia, esaterako, eremu elektriko nahiz magnetikoaren arteko konbinazioa da. Eremu elektrikoa metalaren elektroiekin kontaktuan jartzean, argia osatzen duten fotoi gehienak ez dira gai metalaren barrura asko murgiltzeko eta islatuak izaten dira; beste batzuk absorbituak izaten dira, eta absortzio hori espektro ikuskorrean topa daiteke. Horren ondorioz, metalak, orokorrean, disdiratsuak izan ohi dira. Absorbitutako eta islatutako fotoien balantzeak determinatuko du metalaren txuritasuna nahiz gristasuna. Adibidez, zilarra, oso eroale den metala, txurienetakoa da.

Hala ere, egon badaude kasu bereziak. Nabarmenenak kobrearen kolore gorrixka eta urrearen kolore horixkak dira. Horren arrazoia, argiaren frekuentziaren gainetik dagoen plasmoi frekuentzian dago. Izan ere, bi metal hauen elektroiek frekuentzia horiei erantzun diezaiokete, eta horrek fotoiak islatuak ez izatea eragiten du, metalaren ohiko koloreetatik at geldituz.

Erreferentziak

Kanpo estekak 

Lotura kimikoak