Metallisidos ja metallin rakenne

Valssaaja konepajalla

Metallisidos

  • Metalliatomeilla on 1-3 ulkoelektronia
  • Muodostaessaan kappaleen ne antavat ulkoelektroninsa kappaleen yhteiseen käyttöön
  • Vapaat elektronit muodostavat ns. elektronien meren, joka liikkuu vapaasti ja koska eletronit ovat negatiivisia, ne vetävät puoleensa positiivisia metalli-ioneita. Näin rakenne pysyy koossa.
  • Jos elektronit poistetaan kokonaan, metallin rakenne pettää. Silloin metalli esim. ruostuu tai liukenee veteen.

Litium muodostaa ionin: Li → Li+ + e (tarkoittaa elektronia)

Alumiini muodostaa ionin: Al → Al3+ + 3 e


Metallihilan rakenne litiumilla ja alumiinilla:

Osaisitko vielä piirtää kuorimallit litiumista ja alumiinista?

Ominaisuudet

  • Tiheys - metallit ovat yleensä tiheitä, koska rakenneosat ovat lähellä toisiaan.
  • Hyvä lämmönjohtavuus
    SYY: tiheässä aineessa värähtelyt siirtyvät tehokkaasti metalli-ionilta toiselle
  • Hyvä sähkönjohtavuus
    SYY: vapaat elektronit kuljettavat sähkövarausta
  • Sitkeys ja muokattavuus
    SYY: vapaat elektronit toimivat liikkuvana liimana, joten ionien liikahtaminen Ⓔ vasaran iskusta ei yleensä riko metallisidoksia kuten ioniyhdisteessä

Metalliseos eli lejeerinki

  • Metalleja käytetään harvoin puhtaina
  • Esimerkiksi teräksessä raudan ominaisuuksia parannellaan seosmetallien avulla käyttötarkoituksen mukaan
    (teräs sisältää tosin myös jonkin verran hiiltä, joka ei ole metalli)
  • Messinki on kuparin ja sinkin seos
  • Pronssi on kuparin ja tinan seos

Lisätietoa, uudenvuodentina ja juotostina:
https://www.suomela.fi/uudenvuoden-tina-on-paaasiassa-lyijya
https://fi.wikipedia.org/wiki/Juotostina
Tinan sulamispiste: 232 °C
Lyijyn sulamispiste: 327 °C
Juotostinan (sisältää molempia) sulamispiste: alhaisimmillaan 183 °C
Erikoista. Metalliseoksen sulamispiste on alempi kuin kummankaan seosaineen sulamispiste.