Que es la nube electronica de los metales

¿Por qué los metales conducen la electricidad?

El enlace metálico es un tipo de enlace químico que surge de la fuerza de atracción electrostática entre electrones de conducción (en forma de nube electrónica de electrones deslocalizados) e iones metálicos cargados positivamente. Puede describirse como el reparto de electrones libres entre una estructura de iones cargados positivamente (cationes). El enlace metálico es responsable de muchas propiedades físicas de los metales, como su resistencia, ductilidad, resistividad y conductividad térmica y eléctrica, opacidad y brillo[1][2][3][4].

El enlace metálico no es el único tipo de enlace químico que puede presentar un metal, incluso como sustancia pura. Por ejemplo, el galio elemental consiste en pares de átomos unidos covalentemente tanto en estado líquido como sólido; estos pares forman una estructura cristalina con enlace metálico entre ellos. Otro ejemplo de enlace covalente metal-metal es el ion mercurio (Hg2+2).

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Electrones que se mueven libremente en los metales

Una nube de electrones es la región de carga negativa que rodea a un núcleo atómico y que está asociada a un orbital atómico. Se define matemáticamente, describiendo una región con una alta probabilidad de contener electrones.

El modelo de la nube de electrones difiere del modelo más simplista de Bohr, en el que los electrones orbitan alrededor del núcleo de la misma forma que los planetas orbitan alrededor del sol. En el modelo de la nube, hay regiones en las que es probable encontrar un electrón, pero teóricamente es posible que se encuentre en cualquier parte, incluso dentro del núcleo.

Un átomo cargado se denomina

Los metales suelen tener puntos de fusión y ebullición elevados, lo que sugiere la existencia de fuertes enlaces entre los átomos. Incluso un metal blando como el sodio (punto de fusión 97,8°C) funde a una temperatura considerablemente más alta que el elemento (neón) que le precede en la Tabla Periódica. El sodio tiene la estructura electrónica 1s22s22p63s1. Cuando los átomos de sodio se unen, el electrón del orbital atómico 3s de un átomo de sodio comparte espacio con el electrón correspondiente de un átomo vecino para formar un orbital molecular, de forma muy parecida a como se forma un enlace covalente.

La diferencia, sin embargo, es que cada átomo de sodio está siendo tocado por otros ocho átomos de sodio, y el intercambio se produce entre el átomo central y los orbitales 3s de los otros ocho átomos. Cada uno de estos ocho átomos es tocado a su vez por ocho átomos de sodio, que a su vez son tocados por ocho átomos, y así sucesivamente, hasta que se han incluido todos los átomos de ese trozo de sodio. Todos los orbitales 3s de todos los átomos se solapan para dar lugar a un gran número de orbitales moleculares que se extienden por todo el trozo de metal. Tiene que haber un gran número de orbitales moleculares, por supuesto, porque cualquier orbital sólo puede contener dos electrones.

Unión metálica

Utilizamos la tabla periódica para ayudarnos a reconocer ciertas tendencias de las propiedades físicas y químicas de los elementos. Es necesario memorizar las tendencias. Una tendencia es generalmente del tipo “se hace más grande” o “se hace más pequeña”. Todas nuestras tendencias describen la tendencia en dos direcciones en la tabla periódica: 1) a través de una fila, y 2) arriba y abajo de una columna. Éstas son las más importantes para nosotros.

El átomo más pequeño de la tabla periódica es el helio, He, y tiene un radio de 31 pm. Sí, He es aún más pequeño que el hidrógeno, H, que tiene 53 pm. ¿Cuál es el átomo más grande? Sería el cesio, Cs, que tiene un radio de 343 pm. Así que la proporción entre el mayor y el menor es aproximadamente de 10:1. A veces también redondeamos un poco y decimos que los átomos tienen un radio de 50 pm a 300 pm, lo que equivale a una proporción de 6:1. Los extremos son 31 pm y 343 pm… así que reducirlo a 50-300 pm no es gran cosa.

Los átomos son más grandes a medida que se desciende en la tabla periódica. Esto se debe a que al bajar una columna se salta al siguiente nivel de energía principal (n) y cada nivel de energía está más alejado del núcleo, es decir, el radio atómico es mayor.