METALİK BAĞLAR METALLERİN ÖZELLİKLERİ KONU ANLATIMI ÖRNEKLER

⇒ Metalik bağlar metal atomlarından kopan serbest değerlik elekronları ile elektronlarını bırakmış metal katyonları arasındaki çekim kuvvetidir.

⇒Metal atomlarının dış yörüngelerinde az sayıda 1.2.3 tane değerlik elektronu bulunur.Bu değerlik elektronları çekirdekten uzak olduğu için çok zayıf şekilde bağlıdırlar.

⇒Metallerin değerlik elektronları az olduğu için serbest hareket ederler ve sürekli hareket halindedir. Bu hareketleri sırasında komşu atomun çekirdeklerinin etkisi altına kolaylıkla girebilirler.

Metaller bu değerlik elektronlarını kolaylıkla bırakarak elektron denizi oluştururlar.Elektron denizine yalnızca kendi elektronları katılmaz komşu atomların da elektronlarını bıraktıklarını düşünürsek büyük bir elektron denizi oluşur.

Elektronlarını kaybetmiş atomları (+ yüklü katyon) + yüklü çekirdeği düşünürsek ”elektron denizinde yüzen + yükler ” oluşur. Elektron denizindeki elektronunu kaybetmiş + yüklü taneciklerle elektron denizindeki – yükler arasında oluşan çekim kuvveti  metalik bağ olarak adlandırılır

⇒Elektronunu elektron denizine bırakmış atomlar pozitif (+) yüklenirler(Katyon).Bu yükler elektronların bırakıldığı elektron denizine bir çekim kuvveti uygular, elektron denizi de ise bu pozitif yüklere çekim kuvveti uygular.İşte bu çekim kuvvetini sağlayan bağ Metalik Bağ dır.

Metalik bağın ;Metal atomundaki elektronların komşu metallerin boş orbitallerine geçmesiyle oluştuğu var sayılır.

⇒Metal atomlarının iyonlaşma enerjileri oldukça düşüktür. Son tabakalarındaki değerlik elektronları bulundukları atomdan kolayca koparak komşu atomların yörüngelerine girebilirler ve metalik örgü içersinde serbestçe dolaşabilir serbestçe hareket edebilirler.

Metal atomlarının elektronlarının bu serbest hareketleri metallere özgü özelliklerinin birçok fiziksel özellik kazandırmıştır.

Metaller Elektriği Neden İyi İletir?

⇒ Metal atomlarındaki hareketli elektronların metallere kazandırdığı diğer bir özellik de iletkenliktir. Metallere elektriksel akım uygulandığında hareketli elektronlar bu akımı komşu elektrona iletir. Bu iletme olayı metalin içinden akım geçinceye kadar devam eder.

⇒Metale elektrik verilince elektrik akımını oluşturan elektronlar bu metaldeki valans değerlik elektronlarını iter. Buradaki değerlik elektronları uzaklaşır.

⇒Metalin değerlik elektronları metal içinde hareket ettikçe elektrik akımını oluşturan elektronlar da peşinde gelerek metal elementinin değerlik elektronlarının bulunduğu yörüngedeki boşlukları doldurur.

Bu zincirleme elektron hareketi ile elektrik akımı oluşur. Element, başka bir metal ile veya bir başka bir madde ile etkileşirse elektrik akımı o maddeye geçer.

Bazı katıların metallerin elektrik iletkenliği iyonik ve kovalent bağlı bileşiklerden çok yüksektir.Bunun nedeni metallerdeki elektron hareketliliğidir.

Katı

Bağ türü

İletkenlik (ohm cm-1)

Gümüş

Metalik

6,3×105

Bakır

Metalik

6,0×105

Sodyum

Metalik

2,4×105

Çinko

Metalik

1,7×105

Sodyum klorür

İyonik

10-7

Elmas

Kovalent

10-14

Kuartz

Kovalent

10-14

Metallerin yüzeyi parlaktır. Neden?

⇒Dışarıdan gelen ışın demeti metal yüzeye çarptığında ışının oluşturduğu elektriksel alan metaldeki serbest elektronları yüksek enerji katmanına uyarır. Kısa bir sürede eski enerji katmanına dönen bu uyarılmış elektronlar, soğurdukları ışının tamamını geri yayar.

⇒Metal yüzeylerin parlak olmasının nedeni gelen ışının yansımasıdır. Bakırın kırmızı, altının sarı renkte olmasının nedeni, bu metallerin görünür ışıktaki bu renklerden birini yansıtırken diğerlerini soğurmasıdır.

⇒Metalin üzerine gelen ışın demeti ile bir üst enerji düzeyine uyarılan metallerdeki değerlik elektronlarından gelen ışınlar aynı frekansta ışın yayarlar ve biz de yayımlanan ışının frekansı hangi renk aralığına ait ise o rengi görürüz.

⇒Kırmızı ışığa ait ışın frekasında ışın yayılırsa kırmızı , mavi ışığa ait ışın frekasında ışın yayılırsa mavi görünür.

Metallerin bir özelliği de tel ve levha hâline getirilebilmeleridir. Metal katyonları, elektron denizi ile sarılı olduğu için dışarıdan bir darbe uygulandığı zaman katyon komşu atomlar tarafından itilebilir. Bu durum Şekil 3.2.12’de görülmektedir. Elektron denizi, iyonik katıların aksine darbe altında kolayca kayar ve metal kristalleri parçalanmadan şekil değiştirebilir.

Kovalent bağlı kristallerde ise şekil değiştirme, kristaldeki kovalent bağların kırılmasıyla gerçekleştiği için kristal parçalanır. Metalik bağların hâkim olduğu katılarda, dış zorlamalarla metal atomlarının yeri değişince metalik bağ kopmayacağı için metaller esnektir, dövülebilir ve çekilebilir. Kısacası metaller şekillendirilebilir.

Metaller tel ve levha haline getirilebilirler, dövülebilir işlenebilirler, şekil verilebilirler.Ama ametallere şekil verilemez Neden?

Metallerin en önemli özelliği tel ve levha hâline getirilebilmeleri dövülüp işlenebilmeleri kolayca şekil verilebilmeleridir.

.Metal katyonları, elektron denizi ile sarılı olduğu için dışarıdan bir darbe uygulandığı zaman katyon komşu atomlar tarafından itilebilir. Elektron denizi, iyonik katıların aksine darbe altında kolayca kayar ve metal kristalleri parçalanmadan şekil değiştirebilir. Ametallerde Kovalent bağlı kristallerde ise genelde şekil değiştirme, kristaldeki kovalent bağların kırılmasıyla gerçekleştiği için kristal parçalanır. Onun için ametaller tel ve levha hâline getirilemezler, dövülüp işlenemezler . Ametallere kolayca şekil verilemez.

Metalik bağlara sahip katılarda, dış zorlamalarla metal atomlarının yeri değişince metalik bağ kopmayacağı için metaller esnektir, dövülebilir ve çekilebilir. Yani metaller şekillendirilebilir ama ametaller kolay kolay şekillendirilemezler

Metaller sert ve sağlamdır.Neden?

Metallerde bulunan metalik bağın kuvvetliliği metallerin daha sert ve sağlam olmasını sağlamıştır.

Metalik bağ kuvveti arttıkça sertlik ve sağlamlık artar.

Metalik bağ kuvveti azaldıkça sertlik ve sağlamlık azalır.

Mesela 1-A grubunda Li’den Cs’a doğru gidildikçe (atom hacmi arttıkça) erime noktası ve sertliği küçüldüğüne göre metalik bağ kuvvetinin azaldığından sertlik ve sağlamlık da azalır.

Metal

Erime Noktası
(oC)
Sertlik
(Mohs skalasına göre