Metalik Bağ Nedir ? Metalik Bağ Kuvveti Nedir ?

Metalik Bağ Nedir ?

Metalik bağ, iyonik ve kovalent bağlar ile kıyaslandığında mekanizmasının biraz daha farklı çalıştığını söyleyebiliriz. Metalik bağ, metallerin birbirleri arasında yaptığı bir kimyasal bağ çeşididir. Bu bağlanmada, aşağıdaki çizimde de görebileceğiniz gibi Artı ( + ) yüklü metal atom çekirdekleri etrafında yer alan elektronlar bulunmaktadır. Bu elektronlara ” Elektron Denizi “ denmektedir.

Metalik Bağ Nedir

Elektron Denizi

Elektron denizi denilen yapıda bulunan elektronlar, metallerin son katmanlarından ayrılan elektronlar tarafından meydana getirilir. Bu elektronlar Eksi ( – ) yüklü olup, Artı ( + ) yüklü metal iyonlarını bir arada tutmaktadırlar. Bir arada tutma olayını da elektrostatik çekme kuvveti denilen kuvvet yapmaktadır. İşte tam da burada metalik bağ, kovalent ve iyonik bağdan ayrılmaktadır. Kovalent bağ yazımızdan da hatırlayacağınız üzere, metalik bağda iyonik ve kovalent bağlarda olduğu gibi bir elektron alışverişi bulunmamaktadır. Burada, elektron denizindeki elektronlar, pozitif metal atomlarını bir arada tutarlar. Buna da ” Metalik Bağ “ denmektedir.

Bu bağ çeşidinde, bağ yapıları apolar karakterlidir. Yani; her hangi bir kutup yoktur. Bu nedenle de elektronlar ve metal iyonları bir yöne doğru çekilmezler. Yazımızın ilerleyen paragraflarında metalik bağın bu özelliğinin hangi faydaları sağladığına değinilecektir.

Konu ile ilgili Britannica Makalesi için bu bağlantıyı inceleyebilirsiniz.

Metalik Bağ ve Metallerin Özellikleri Arasındaki İlişki

Metallerin elektronegatiflikleri ve iyonlaşma enerjileri oldukça düşüktür. Bu da, metallerden elektron koparma enerjisinin düşük olduğu anlamına gelmektedir. İyonlaşma enerjisi düşük olan malzemede, yapılan bağ da düşük enerjili yani kuvvetsizdir. Ancak; bir metalde ne kadar fazla değerlik elektronu var ise, o metal grubu o kadar sağlam metalik bağ yapmaktadır.

Artı ( + ) yüklü metal iyonları, elektron denizi içerisinde yüzmektedir ve Artı ve Eksi kutupların birbirlerini çekmesi ile dengede durmaktadır. Serbest elektronların bulunması metallerin elektrik ve ısıyı diğer malzemelere göre çok daha iyi iletmesini sağlamaktadır.

Metallerin elektron dizilimlerindeki değerlik elektronları ( boşta olan elektronlar ), bir atomdan diğerine geçiş yapmaktadır. Yani; kovalent bağlardaki örneklere bu bakımdan hiç benzememektedir. Çünkü, kovalent bağ yapılarında elektronlar sabittir ve bağ yapmak için kullanılmaktadır. Metallerde, elektron denizinde bulunan elektronlar lokal olarak bulunmazlar ve sürekli hareket halindedir. İşte tam da bu nedenden dolayı, metallerin elektrik iletimi, şekillendirilme kabiliyetleri, ısı iletimi çok iyidir. 

Yani metaller, karakteristik, kendilerine has özelliklerine sahip oldukları bağ yapısı nedeniyle almaktadır. Bir başka örnek olarak metallerin yüzeylerinin parlak olması da bağ yapısı ile alakalıdır. Yüzeye gelen ışık, soğurulmaktadır ve elektronları bir üst enerji düzeyine çıkarmaktadır. Elektronlar da bir alt basamağa inerken bünyesinde barındırdıkları enerjiyi dışarı verirler. Bu nedenle ışık altında parlak gözükmektedirler.

Metallerin Şekillendirilmesinde Metalik Bağ Etkisi

Bilindiği üzere, özellikle YMK – Yüzey Merkezli Kübik metaller şekillendirilme açısından çok yüksek kabiliyetlere sahiptirler. Bu başlıkta anlatılmak istenen de, bir metal ister YMK olsun, isterse de HMK – Hacim Merkezli Kübik kristal yapılara sahip olsun, şekillendirme kabiliyetlerinin neden iyi olduğudur.

Wikipedia’nın makalesi için bu bağlantıyı inceleyebilirsiniz.

Metaller, seramiklere göre çok daha iyi şekillendirilirler. Bunun da temel nedeni sahip olduğu metalik bağlanmalardır. Artı ( + ) iyonlar, elektron denizinde herhangi bir yöne doğru sabit bir bağ ile bağlanmamışlardır. Bu iyonlar aynı bir denizde yüzen cisim gibi aslında serbest haldedir. Burada serbest halde denmesindeki amaç, bağ kuvvetlerinin, metal iyonlarını herhangi bir yere çekmeye zorlamamasıdır. İşte tam da bu nedenle, metal iyonlarının serbest olması, onların şekillendirilme kabiliyetlerini arttırmıştır. Eğer kovalent bağlarda olduğu gibi, sabit bir bağ olmuş olsaydı, metaller günümüzdeki gibi geniş kullanım alanlarına sahip olmayacaklardı. Kısaca, metallerin tel, levha, şerit hale getirilebilmeleri sahip oldukları bağ türünden dolayıdır.

Metaller Neden Daha Kolay Şekillendirilir ?


Bu soruya aslında bir önceki başlığımızda cevap verdik. Ancak; metalik bağların bir önemli etkisi daha bulunmaktadır. Bu da, bu tip bağlarda elektron denizinin, artı iyonlu metal atomları arasında bir tampon görevi görmesi nedeni iledir. Yani şekillendirme sırasında bir atom diğerine hızla çarpmaz. Arada elektron denizi bulunduğu için bir ” Yağlama ” görevi görülmüş olur. Bu da çatlama, kırılma gibi olumsuz durumların metallerde diğer malzeme gruplarına göre daha zor oluştuğunu bize göstermektedir.

Son bir ekstra bilgi olarak; saf metaller iyi şekillendirilme özelliklerine sahiptir. Eğer metal herhangi bir başka metal ile alaşım haline getirilirse şekillendirilme kabiliyeti de azalacaktır. Çünkü bir metal, diğerini kendi bünyesinde kalıntı – empürüte olarak algılayacaktır. Bu nedenle elektron ve atomların hareket alanı kısıtlanacaktır. Genellikle kuyumculuk sektöründe 24 ayar saf altın yerine, 18 ayar altın kullanılması bu nedenledir. 18 Ayar altının şekillendirilmesi daha zordur. Eğilme ve bükülmeye karşı daha dayanıklıdır.

Yorum Yaz