§ 21. Металлическая связь

Древние ювелирные изделия из золота и серебра сохраняются веками, не рассыпаясь на отдельные атомы. Значит, атомы металла в куске металла или сплаве удерживаются вместе какой-то особой силой. Чтобы понять природу этой силы, вспомним строение атомов элементов-металлов: на внешнем энергетическом уровне у них обычно находится всего 1—3 электрона, и радиус таких атомов, как правило, больше, чем у атомов неметаллов. Такие внешние электроны слабо удерживаются ядром и легко отрываются.

Оторвавшись, эти электроны не остаются при одном атоме, а становятся общими сразу для всего металлического изделия или слитка. Атом, потерявший электрон, превращается в положительно заряженный ион и занимает место в узле кристаллической решётки. Но обобществлённые электроны свободно перемещаются между такими ионами и могут снова присоединиться к иону, превратив его обратно в нейтральный атом, который затем снова отдаёт электрон. Этот процесс происходит непрерывно и одновременно во всём объёме металла, его можно записать условной схемой: атом металла минус n электронов обратимо превращается в ион металла с зарядом n+.