A fémek a periódusos rendszerben a bór-pollónium vonaltól balra foglalnak helyet. A fémek közé tartoznak többek között a periódusos rendszer I. főcsoportjában lévő alkálifémek, a II. főcsoportban lévő alkáliföldfémek, a III. főcsoportban lévő földfém elemek is. De ide soroljuk a d-mező átmeneti fémeit is. Az I., II., és III. főcsoport elemeiről már korábban is volt szó. Megbeszéltük, hogy pozitív töltésű iont képeznek, hogy elérjék a nemesgáz szerkezetet, azaz negatív elektronokat adnak le a külső elektronhéjukról, és ők maguk így válnak pozitív töltésű ionná. A fémrácsban a pozitív töltésű fémionok között a leadott elektronok nem helyhez kötötten, hanem delokalizáltan mozognak. Ők tartják össze a pozitív töltésű fématomokat
A fémes kötéssel magyarázható az, hogy a fémek jól vezetik az elektromos áramot és a hőt, hogy fémes színűek és csillogásúak, és jól megmunkálhatóak.
Jól vezetik az elektromos áramot, hiszen a könnyen mozgó elektronok könnyen elmozdulnak, és száguldanak a pozitív töltés felé, ha áramot kapcsolunk rá.
Emiatt a könnyen mozgó elektronok miatt jó hővezetők is.
Jól megmunkálhatóak, mert a pozitív töltésű fémionok könnyen elcsúsznak a sok elektron alkotta elektronfelhőn.
Keménységük, olvadáspontjuk azonban változó. Gondolj csak a folyékony higanyra, vagy a kemény vasra, amit ha meg szeretnénk munkálni, magas hőmérsékletre kell felmelegítenünk. Az, hogy a vas hidegen kemény, és rosszul megmunkálható a rácsszerkezetével magyarázható. A vas hidegen térben centrált kockarácsban kristályosodik, azonban ha felmelegítjük a rácsszerkezete lapon centrált kockaráccsá alakul át. Ilyen szerkezete van egyébként az alumíniumnak is, ami az egyik legjobban megmunkálható fémünk. Amikor a kovács visszahűti a vasat, újra átalakul a szerkezete ridegebb térben centrált kockaráccsá. A harmadik fémrács típus a hexagonális rács.
Térben centrált, lapon centrált és hexagonális rács
A fémeknek kicsi az elektronegativitásuk. Az elektronegativitás az elektronvonzó képességet jelenti. De ez könnyen érthető. Hiszen pont azért alakul ki a fémrács a pozitív fémionokkal, és közte száguldozó delokalizált elektronrendszerrel, mert ezek a leadott elektronok nem kellenek egy fémionnak sem... Tehát kicsi az elektronvonzó képességük.
Fémes színük, csillogásuk is a szerkezetüknek köszönhető. Színük általában ezüstfehér vagy szürke, kivételt képez az arany és a réz, felületük csillogó. Ennek oka a delokalizált elektronrendszer, amely könnyen gerjeszthető, és erre a látható fény bármely hullámhosszú sugara képes, így a fémrács minden hullámhosszú fényt elnyel, ugyanakkor minden rávetődő fénysugár egy részét vissza is veri. (Wikipédia - fémek)
Megjegyzések
Megjegyzés küldése