Ndërtimi i atomit & lidhjet kimike
Pse metalet janë të fortë, përçues dhe të deformueshëm — baza e gjithçkaje
AI generated Metalet sillen ashtu si sillen sepse atomet e tyre janë të lidhura në një mënyrë të caktuar: lidhja metalike i bën ato përçues, të deformueshëm dhe me shkëlqim. Kush kupton ndërtimin e atomit, kupton pse funksionon legjimi, pse çeliku bëhet më i fortë dhe pse shfaqet ndryshku. Kjo është shtresa më e poshtme e shkencës së materialeve.
Gjithçka që njeh për metalet — fortësia e tyre, përçueshmëria, deformueshmëria — rrjedh nga ndërtimi i atomeve të tyre. Shkenca e materialeve fillon pikërisht një nivel më poshtë nga sa mendon.
Një atom përbëhet nga një bërthamë (protone + neutrone) dhe një mbështjellës elektronesh. Elektronet qëndrojnë në shtresa, dhe shtresa më e jashtme — elektronet e valencës — vendos për sjelljen kimike. Metalet kanë pak elektrone valence të lidhura dobët. Ky është sekreti i tyre.
Në një metal, atomet i lëshojnë elektronet e valencës në një pellg të përbashkët: një „gaz elektronik" që lëviz lirshëm nëpër rrjetë. Bërthamat atomike të ngarkuara pozitivisht notojnë në këtë det elektronesh negative. Kjo është lidhja metalike. Ajo shpjegon pothuajse gjithçka:
• Përçueshmëria: Elektronet e lira transportojnë rrymën dhe nxehtësinë. Prandaj bakri përçon më mirë se çeliku dhe çeliku më mirë se qeramika.
• Deformueshmëria: Kur metali përkulet, bërthamat atomike rrëshqasin njëra mbi tjetrën — reja e elektroneve i mban ato të bashkuara gjithsesi. Prandaj metali mund të farkëtohet, të rrotullohet dhe të përkulet pa u thyer.
• Shkëlqimi: Elektronet e lira reflektojnë dritën.
Përveç lidhjes metalike ekziston lidhja jonike (elektronet transferohen plotësisht, p.sh. kripa e gjellës) dhe lidhja atomike (elektronet ndahen, p.sh. në diamant). Të dyja janë të rëndësishme për qeramikat dhe plastikat — dhe shpjegojnë pse ato janë të thyeshme: nuk mund të deformohen si metalet pa u thyer.
Për një gjë e tretë është vendimtare: . Kur fut një atom të huaj në një rrjetë metalike, ka dy mundësi. Ose atomi i huaj është me madhësi të ngjashme dhe zë vendin e një atomi pritës — (p.sh. në hekur). Ose është mjaft i vogël për t'u futur në zbrazëtira — (p.sh. në hekur).
Pikërisht këto atome karboni të futura janë arsyeja pse çeliku mund të forcohet: ato e tendosin rrjetën. Më shumë për këtë në artikullin mbi dhe formimin e .