军队文职人员招聘：化学知识-金属键

定义

　　金属阳离子和自由电子之间强烈的相互作用。金属键没有方向性，当金属受到外力作用时，各层间发生相对滑动，但金属键仍然存在，原子不改变原有的排列方式，故金属键具有延展性。

内容

　　金属键(metallic bond)是化学键的一种，主要在金属中存在。由自由电子及排列成晶格状的金属离子之间的静电吸引力组合而成。由于电子的自由运动，金属键没有固定的方向，因而是非极性键。金属键有金属的很多特性。例如一般金属的熔点、沸点随金属键的强度而升高。其强弱通常与金属离子半径成逆相关，与金属内部自由电子密度成正相关(便可粗略看成与原子外围电子数成正相关)。

　　在配合物(多聚型)中，为达到18e-，金属与金属间以共价键相连，亦称金属键。

理论

　　在金属晶体中，自由电子作穿梭运动，它不专属于某个金属原子而为整个金属晶体所共有。这些自由电子与全部金属离子相互作用，从而形成某种结合，这种作用称为金属键。由于金属只有少数价电子能用于成键，金属在形成晶体时，倾向于构成极为紧密的结构，使每个原子都有尽可能多的相邻原子(金属晶体一般都具有高配位数和紧密堆积结构)，这样，电子能级可以得到尽可能多的重叠，从而形成金属键。

　　上述假设模型叫做金属的自由电子模型，称为改性共价键理论。这一理论是1900年德鲁德(drude)等人为解释金属的导电、导热性能所提出的一种假设。这种理论先后经过洛伦茨(Lorentz,1904)和佐默费尔德(Sommerfeld,1928)等人的改进和发展，对金属的许多重要性质都给予了一定的解释。如：

　　⑴由于在金属晶体中，自由电子在金属中作穿梭运动，所以在外电场作用下，自由电子定向运动，产生电流。加热时，因为金属原子振动加剧，阻碍了自由电子作穿梭运动，因而金属电阻率一般和温度呈正相关。

　　⑵当金属晶体受外力作用而变形时，尽管金属原子发生了位移，但自由电子的连接作用并没变，金属键没有被破坏，故金属晶体具有延展性。

　　⑶自由电子很容易被激发，所以它们可以吸收在光电效应截止频率以上的光，并发射各种可见光，所以大多数金属呈银白色。

　　⑷温度是分子平均动能的量度，而金属原子和自由电子的振动很容易一个接一个的传导，故金属局部分子的振动能快速地传至整体，所以金属导热性能一般很好。

　　但是，由于金属的自由电子模型过于简单化，不能解释金属晶体为什么有结合力，也不能解释金属晶体为什么有导体、绝缘体和半导体之分。随着科学和生产的发展，主要是量子理论的发展，建立了能带理论。