Legame Metallico

Introduzione

• Terza lezione sui legami chimici: legame metallico.
• Ultimo dei tre tipi di legami forti o primari.
• Riflessioni sui legami precedenti: legame covalente e legame ionico.

Modelli del Legame Metallico

Modello Classico

• Un metallo è costituito da un reticolo di cationi ordinati (es. cristallo).
• Elettroni di valenza sono delocalizzati su tutta la struttura.
• Elettroni liberi di muoversi tra i cationi fissi.

Proprietà del Modello Classico

• Conducibilità elettrica elevata: elettroni muovendosi liberamente permettono il passaggio di corrente.
• Malleabilità: metalli possono essere trasformati in fili o lamine senza rottura.
  • Elettroni fungono da mediatori, permettendo deformazione senza spezzare legami.
• Confronto con solidi ionici: spostare ioni simili provoca ripulsione elettrostatica e rottura del cristallo.

Modello Quantistico

• Teoria delle bande: interpretazione quantistica della struttura dei metalli.
• Formazione di un unico orbitale molecolare tra atomi metallici.
• Creazione di bande di orbitali molecolari con sottolivelli energetici.

Struttura delle Bande

• Conduttori: banda di conduzione semipiena.
• Isolanti: banda di valenza piena, gap energetico elevato con bande successive vuote.
• Semiconduttori: banda di valenza piena, gap energetico più piccolo.

Comportamento Elettrico

• Conduttori: elettroni possono facilmente acquisire quantità di moto con energia bassa.
• Isolanti: elettroni intrappolati, richiedono energia elevata per muoversi.
• Semiconduttori: elettroni possono muoversi con energia sufficiente.

Drogaggio dei Semiconduttori

• Drogaggio: inserimento di impurità per migliorare la conducibilità.
  • Tipo N: introduzione di elettroni in eccesso.
  • Tipo P: creazione di lacune elettroniche (buche).

Conclusione

• Importanza del drogaggio nei semiconduttori in elettronica.
• Prossima lezione sui legami deboli o secondari.