Metalliline side on teatud tüüpi keemiline side moodustatud positiivselt laetud aatomite vahel, milles vabad elektronid jagunevad võre vahel katioonidest. Seevastu kovalentne ja ioonilised sidemed moodustavad kahe diskreetse aatomi vahel. Metalliline side on peamine keemiliste sidemete tüüp, mis moodustub metalli aatomite vahel.
Metallilised sidemed on puhtad metallid ning sulamid ja mõned metalloidid. Näiteks grafeenil (süsiniku koguvormil) on kahemõõtmeline metalliline side. Isegi puhtad metallid võivad nende aatomite vahel moodustada muud tüüpi keemilisi sidemeid. Näiteks elavhõbedaioon (Hg22+) võivad moodustada metalli-metalli kovalentsed sidemed. Puhas gallium moodustab aatomipaaride vahel kovalentsed sidemed, mis on metalliliste sidemete abil ühendatud ümbritsevate paaridega.
Kuidas metallisidemed töötavad
Metalli aatomite välimine energiatasand ( s ja lk orbitaalid) kattuvad. Vähemalt ühte metallilises ühenduses osalevat valentselektroni ei jagata naabri aatomiga ega kaotata iooni. Selle asemel moodustavad elektronid seda, mida võib nimetada "elektronmereks", milles valentselektronid võivad vabalt liikuda ühest aatomist teise.
Elektromeremudel on metallilise sideme lihtsustamine. Elektroonilise riba struktuuril või tihedusfunktsioonidel põhinevad arvutused on täpsemad. Metallilist sidumist võib pidada materjali tagajärjeks, millel on palju rohkem delokaliseerunud energiaseisundeid on delokaliseerunud elektronid (elektronide defitsiit), nii et lokaliseeritud paarimata elektronid võivad delokaliseeruda ja mobiilne. Elektronid võivad muuta energia olekuid ja liikuda kogu võre ulatuses igas suunas.
Liimimine võib toimuda ka metallilise klastri moodustumisel, milles ümberpaigutatud elektronid voolavad ümber lokaliseeritud südamike. Võlakirjade moodustumine sõltub suuresti tingimustest. Näiteks vesinik on kõrge rõhu all olev metall. Rõhu vähenedes muutub sidumine metallilisest mittepolaarseks kovalentseks.
Metalliliste võlakirjade seos metalliliste omadustega
Kuna elektronid paiknevad positiivselt laetud tuumade ümber, selgitab metalliline sidumine metallide paljusid omadusi.
Elektrijuhtivus: Enamik metalle on suurepärased elektrijuhid, sest elektronmeres olevad elektronid saavad vabalt liikuda ja laengu kanda. Juhtivad mittemetallid (näiteks grafiit), sula ioonühendid ja ioonide vesilahused juhivad elektrit samal põhjusel - elektronid saavad vabalt ringi liikuda.
Soojusjuhtivus: Metallid juhivad soojust seetõttu, et vabad elektronid on võimelised energiat soojusallikast eemale viima, ja ka seetõttu, et aatomite (foonide) vibratsioon liigub laine kaudu tahke metalli kaudu.
Paindlikkus: Metallid kipuvad olema elastsed või neid saab tõmmata õhukesteks traatideks, kuna aatomite vahelised sidemed võivad kergesti puruneda ja neid ka reformida. Üksikud aatomid või nende terved lehed võivad libiseda üksteisest mööda ja võlakirju reformida.
Vormitavus: Metallid on sageli vormitavad või neid on võimalik vormida või vormi vormida, jällegi seetõttu, et aatomite vahelised sidemed purunevad ja muutuvad kergesti. Metallide sidumisjõud on ühesuunalised, nii et metalli tõmbamisel või vormimisel on selle purunemise tõenäosus väiksem. Kristallides olevad elektronid võivad olla asendatud teistega. Kuna elektronid võivad üksteisest vabalt liikuda, ei suru metalli töötlemine kokku samasuguse laenguga ioone, mis võivad tugeva tõrke tõttu kristalli murda.
Metalliline läige: Metallid kipuvad olema läikivad või neil on metalliline läige. Pärast teatud minimaalse paksuse saavutamist on need läbipaistmatud. Elektromere peegeldab footonid siledalt pinnalt. Valguse peegeldumisel on ülemise sageduse piir.
Metalliliste sidemete aatomite tugev külgetõmbejõud muudab metallid tugevaks ja annab neile kõrge tiheduse, kõrge sulamistemperatuuri, kõrge keemistemperatuuri ja madala lenduvuse. On erandeid. Näiteks elavhõbe on tavalistes tingimustes vedelik ja sellel on kõrge aururõhk. Tegelikult on kõik tsingirühma metallid (Zn, Cd ja Hg) suhteliselt lenduvad.
Kui tugevad on metallilised võlakirjad?
Kuna sideme tugevus sõltub selle osaleja aatomitest, on keemiliste sidemete tüüpe keeruline järjestada. Kovalentsed, ioonilised ja metallilised sidemed võivad kõik olla tugevad keemilised sidemed. Isegi sulametallis võib side olla tugev. Näiteks Gallium on lendumatu ja sellel on kõrge keemistemperatuur, isegi kui sellel on madal sulamistemperatuur. Kui tingimused on sobivad, ei vaja metalliline sidumine isegi võre. Seda on täheldatud amorfse struktuuriga klaasides.