Метална веза је врста хемијске везе формирана између позитивно набијених атома у којима се слободни електрони деле између решетке катиона. У супротности, ковалентни и јонске везе формирају се између два дискретна атома. Метално везивање је главна врста хемијске везе која се формира између атома метала.
Металне везе виде се у чистом метали и легуре и неки металоиди. На пример, графен (алотроп угљеника) има дводимензионалну металну везу. Метали, чак и чисти, могу формирати друге врсте хемијских веза између својих атома. На пример, меркурозни јон (Хг22+) могу формирати ковалентне везе метала и метала. Чисти галијум формира ковалентне везе између парова атома који су металним везама повезани са околним паровима.
Како раде металне обвезнице
Спољни нивои метала атома (тхе с и п орбитале) преклапају се. Барем један валентни електрон који учествује у металној вези не дели се са суседним атомом, нити се губи ради стварања јона. Уместо тога, електрони формирају оно што се може назвати „електронским морем“, у којем су валенски електрони слободни да се крећу од једног атома до другог.
Модел електронског мора представља превише поједностављење металног везивања. Прорачуни који се заснивају на структури електронских опсега или функцијама густоће тачнији су. Метално везивање може се посматрати као последица материјала који има много више делокализованих енергетских стања од њега има делокализоване електроне (недостатак електрона), тако да локализовани парни електрони могу постати делокализовани и мобилни. Електрони могу да мењају енергетска стања и да се крећу кроз решетку у било ком правцу.
Везивање такође може бити у облику стварања металног кластера у коме делокализовани електрони теку око локализованих језгара. Формирање обвезница у великој мери зависи од услова. На пример, водоник је метал под високим притиском. Како се притисак смањује, веза се мења од металног ка неполарном коваленту.
Однос металних веза са металним својствима
Пошто су електрони делокализовани око позитивно набијених језгара, метално везивање објашњава многа својства метала.
Електрична проводљивост: Већина метала су одлични електрични проводници, јер се електрони у мору електрона могу слободно кретати и носити набоје. Проводљиви неметали (попут графита), растопљена јонска једињења и водена јонска једињења спроводе струју из истог разлога - електрони се слободно крећу.
Топлотна проводљивост: Метали спроводе топлину зато што слободни електрони могу пренијети енергију даље од извора топлоте и зато што се вибрације атома (фонони) крећу кроз чврсти метал као талас.
Дуктилност: Метали су обично дуктилни или се могу увући у танке жице, јер се локалне везе између атома могу лако разбити и такође реформисати. Поједини атоми или цели листићи могу се превући један покрај другог и реформисати везе.
Покривавост: Метали су често пластични или способни да се обликују или изваљају у облик, опет зато што се везе између атома лако распадају и реформишу. Сила везивања метала није усмерена, тако да је извлачење или обликовање метала мање вероватно да ће га се сломити. Електрони у кристалу могу бити замењени другима. Даље, с обзиром да се електрони могу слободно удаљити један од другог, рад метала не сили заједно наелектрисане јоне, који би јаким одбојношћу могли ломити кристал.
Метални сјај: Метали су обично сјајни или имају метални сјај. Они су непрозирни када се постигне одређена минимална дебљина. Море електрона рефлектира фотоне са глатке површине. Постоји горња фреквенцијска граница светлости која се може одразити.
Снажна привлачност атома у металним везама чини метале јаким и даје им велику густину, високу талиште, високу тачку кључања и ниску испарљивост. Постоје изузеци. На пример, жива је течност у уобичајеним условима и има висок притисак паре. У ствари, сви метали из цинкове групе (Зн, Цд и Хг) су релативно испарљиви.
Колико су јаке металне везе?
Како снага везе зависи од атома учесника, тешко је рангирати врсте хемијских веза. Ковалентне, јонске и металне везе могу све бити јаке хемијске везе. Чак и код растаљеног метала лепљење може бити јако. Галијум, на пример, није испарљив и има високу тачку кључања иако има ниску тачку топљења. Ако су услови добри, за метално лепљење није ни потребна решетка. Ово је примећено у чашама које имају аморфну структуру.