Trabajo de Quimica

UNIVERSIDAD NACIONAL
DE PIURA
Facultad De Ingeniería De Minas
Escuela De Ingeniería De Minas
PARTICIPANTES
Huaman Lizana Junior Polo

Landacay Arevalo Rocely
Morales cobeñas Gianelly Jesus
Navarro Saavedra Dayanna
Navarro Zapata Juan Anderson
Nolte Carreño Luis Miguel
PROFESOR
Lenin Omar Ruesta Valencia

ENLACE METÁLICO
Resumen
Como su nombre lo indica, un tipo de unión química que se produce únicamente entre los átomos de
un mismo elemento metálico. Gracias a este tipo de enlace los metales logran estructuras moleculares
sumamente compactas, sólidas y resistentes, dado que los núcleos de sus átomos se juntan a tal
extremo, que comparten sus electrones de valencia.
En el caso de los enlaces metálicos, lo que ocurre con los electrones de valencia es que abandonan
sus órbitas alrededor del núcleo atómico cuando éste se junta con otro, y permanecen alrededor de
ambos núcleos como una especie de nube electrónica. De esta manera las cargas positivas y
negativas mantienen su atracción, sujetando firmemente al conjunto atómico y alcanzando márgenes
importantes de dureza, compactación y durabilidad, que son típicas de los metales en barra.
La extracción de los metales de sus menas coincide con el desarrollo de la civilización humana los
cuales fueron en: Edad de Bronce, Edad de Hierro, etc.
Uso decorativo de metales como Au y Ag debido a su maleabilidad (metales nativos)
• Los metales son los elementos que dominan el mundo contemporáneo: Fe, Cu, Al y Zn
Podemos decir que el enlace metálico constituye un vínculo atómico muy fuerte, propio de átomos
metálicos de la misma especie. Es importante no confundir el enlace metálico con las aleaciones, que
son mezclas homogéneas de distintos metales, o de metales y otros elementos.
Los enlaces metálicos son la base del mundo de los metales, por lo que cualquier elemento metálico
puro es perfecto
Observamos que la mayoría de elementos de la tabla periódica son metales
OBEJTIVOS DEL ENLACE METÁLICO
El enlace metálico tiene como objetivo, mantener fuertemente unidos los átomos de los elementos
metálicos. Está presente en los metales y define todas sus propiedades físicas que los caracterizan
como materiales duros, dúctiles, maleables y buenos conductores del calor y la electricidad.
De todos los enlaces químicos, el enlace metálico es el único donde los electrones no se encuentran
localizados exclusivamente entre un par de átomos, sino que se deslocalizan entre millones de ellos
en una especie de pegamento o “mar de electrones” que los mantienen fuertemente unidos o
cohesionados.
Sus propiedades:
• Tienen altos puntos de fusión y ebullición siendo sólidos a temperatura ambiente, a

excepción del mercurio.
• Presentan un brillo metálico.
• No se disuelven con facilidad.
• Conducen muy bien la electricidad y el calor, gracias a los electrones libres.
• Son dúctiles y maleables. A diferencia de los compuestos iónicos el desplazamiento de
una capa sobre otra no provoca repulsiones, aunque será necesaria una cierta fuerza para
desplazar las capas.
Puedes comparar el efecto de una deformación entre el cristal iónico, ya visto, y el metálico, que te
proponemos ahora en el applet:
Marco teórico
El enlace metálico es el que mantiene unidos los átomos de los metales.
Mediante la estructura del enlace metálico podemos explicarnos las propiedades más características de los metales, tales
como su facilidad para conducir la electricidad y el calor (conductividad), la capacidad para extenderse en hilos muy finos
(ductilidad) , la capacidad para obtener láminas finas (maleabilidad), densidades elevadas, puntos de fusión altos... etc.
El modelo más sencillo de enlace metálico se basa en una de las propiedades características de los metales: su baja
electronegatividad (ceden electrones con facilidad). Así pues, el enlace metálico podemos describirlo como una disposición
muy ordenada y compacta de iones positivos del metal (red metálica) entre los cuales se distribuyen los electrones
perdidos por cada átomo a modo de “nube electrónica”. Es importante observar que los electrones pueden circular
libremente entre los cationes, no están ligados (sujetos) a lo núcleos y son compartidos por todos ellos (se dice que los
electrones están deslocalizados). Esta nube electrónica hace de “colchón” entre las cargas positivas impidiendo que se
repelan, a la vez que mantienen unidos los átomos del metal.
En los metales tampoco se forman moléculas individuales. La situación es muy parecida a la encontrada
en el caso de los compuestos iónicos.
Propiedades de los metales:
• Son sólidos a temperatura ambiente (a excepción del mercurio) de densidad elevada. Observar que
la red metálica es una estructura muy ordenada (típica de los sólidos) y compacta (con los iones muy
bien empaquetados, muy juntos, densidad alta)
• Temperaturas de fusión y ebullición altas, síntoma de que el enlace entre los átomos es fuerte.
• Buenos conductores del calor y la electricidad, debido a la existencia de electrones libres que pueden
moverse.
• Ductilidad y maleabilidad, debido a la posibilidad de que las capas de iones se pueden deslizar unas
sobre otras sin que se rompa la red metálica.
• El característico brillo metálico es también una consecuencia de la existencia de electrones libres que
pueden absorber y emitir luz de diversas frecuencias.
TEORÍA DE BANDAS
Un tratamiento mucho más riguroso del enlace metálico se hace aplicando la ecuación de Schrödinguer a la
distribución de red descrita más arriba. Al hacerlo la dificultad mayor estriba en calcular la energía potencial del
conjunto.
El resultado final es que existen zonas en las que la distribución de energía es aproximadamente continua.
(llamadas bandas) y zonas con valores de energía prohibidos.
• En los conductores la última banda no está completamente llena, así electrones con una ligerísima excitación (la
zona prohibida, o banda gap, es muy estrecha) pueden ocupar esa zona adquiriendo la movilidad propia de los
conductores.
• En los aislantes la banda vacía más próxima (banda de conducción) tiene una energía muy alta, ya que
está separada por un banda gap muy extensa. Solamente podrán saltar electrones si se les comunica
una energía considerable (voltajes elevados). Estamos en presencia de un aislante.
• En los semiconductores (intrínsecos) la banda de conducción está próxima en energía a la banda de
valencia (última ocupada). Los electrones necesitan una excitación moderada para acceder a la banda
de conducción.
También existen los llamados semiconductores extrínsecos los cuales tienen propiedades conductoras debido a los
defectos que presentan en la red metálica. Estos defectos son, a menudo, impurezas (en muchas ocasiones
introducidas a propósito).
El semiconductor más característico es el silicio. Cuando en la red de silicio se introducen impurezas de fósforo (la
operación de introducir impurezas se denomina "dopado"), los átomos de fósforo ocupan algunos de los lugares de
los de silicio en la red, pero el electrón que tienen en exceso (cinco electrones en la capa de valencia por cuatro del
silicio) permanece deslocalizado confiriendo al silicio dopado propiedades semiconductoras.
EMPAQUETAMIENTOS EN LOS METALES

Las dos estructuras básicas que se dan en los metales son:
• Empaquetamiento cúbico compacto.
• Empaquetamiento hexagonal compacto.
Ambos surgen de las posibilidades de apilamiento de las sucesivas capas:
Si juntamos varias esferas formando una lámina podemos distinguir huecos de dos tipos (ver figura): y
Si colocamos ahora una segunda capa sobre los huecos tipo , por ejemplo (es indiferente el tipo elegido),
obtendremos la disposición que se muestra a la derecha.
A la hora de colocar la tercera capa existen dos posibilidades:
• Colocarla directamente encima de la primera, con lo que obtenemos un apilamiento tipo ABA.
Empaquetamiento hexagonal compacto (figura de la izquierda)
• Colocarla en los huecos que han quedado sin cubrir por la segunda (los tipo ), con lo que tenemos
un apilamiento tipo ABC. Empaquetamiento cúbico compacto. (figura de la derecha)

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