METAL BAĞI VE KUSURU Kimyasal bağların tamamı, zıt değerlerin birbirini çekmesidir. Her zıt değerin birbirini çekmesi, kimyasal bağ adını almaz. NE KADAR ŞEY VARSA HEPSİ DE ÇİFT OLARAK (ZIT KUTUPLU, BAŞKA BİR İFADEYLE POZİTİF VE NEGATİF) VAR EDİLMİŞTİR. FARKLI YÜKLER BİRBİRİNİ ÇEKER. BU ÇEKİMİN BİR KISMI KİMYASAL BAĞDIR.
METAL BAĞI 1* Metallerin az sayıdaki değerlik elektronları boş değerlik orbitallerinde devamlı olarak her yönde hareket ederler. Bu özelliği ile elektron bir atoma değil metalin bütününe ait olur. Böylece pozitif ile negatif çekiminden oluşan kararlı bir yapı meydana gelir. Birden fazla çekirdek etrafında hareket eden bu değerlik elektronlarının oluşturdukları bu bağa metalik bağ denir. Bu tür bağ bulunduran katılar da metalik katılardır. Kovalent bağda her bir atom belirli sayıda bağ yapmak zorundadır. Metalik bağda ise değerlik elektronları kristal içerisinde hareketinden dolayı atoma değil, kristalin bütününe ait olur. Bu durum metalik bağın kovalent bağdan farklı olmasına yol açar. Metaller, değerlik elektronlarının oynaklığından dolayı ısı ve elektrik akımı iletkenliği, şekil verilebilme gibi özelliklere sahip olurlar.
1
2* Yan yana olan iki metal atomunun birinde elektron verme isteği öne çıkar, diğerinde ise boş değerlik orbitalinin bulunması etkili olur. Böylece metal atomlarının biri pozitif, diğeri negatif gibi davranarak birbirini çekerler. Aslında nötrdürler. Yük oluşumu, düzenliliğin gereği olan çekim içindir. Bu çekim, metal bağı olarak tanımlanır. 3* Örneğin; 1A grubunu ele alalım. 1A grubunda en üstteki metal lityumun metal bağı, en kuvvetlidir; çünkü 1A grubunda çapı en küçük olan metal, lityumdur. Bundan dolayı da lityum atomları arasındaki mesafe, gruptaki diğer metal atomları arasındaki mesafeye göre daha fazladır. Bu nedenle elektronun gideceği yol, gruptaki diğer elektronların gideceği yola göre daha uzundur. 4* Bir diğer konu da lityum atomunun çapı küçük olduğundan, aksi yönde çekim güçlü olmasına rağmen elektronun dışa doğru hareket etmesidir. 5* Aksi yönde çekim güçlü ve gideceği mesafe fazla olmasına rağmen lityum atomunun elektronunun hareket etmesi, lityumdaki metal bağını kuvvetli kılmıştır. 6* Kendine rağmen ve mesafelere rağmen ziyarete götüren sevgidir. 7* Metal bağının bir görevi de metal kristalinin oluşumudur. Metal kristali, metal atomlarının düzenli dizilişiyle ortaya çıkar.
METAL KRİSTALLERİ 8* Oluşan metal bağı, metal atomları arasındadır. Metal atomları belirli geometrik şekilleri oluşturacak şekilde dizilirler. 9* Metallerde üç tip kristal yapı görülür: 10* Hacim merkezli kübik yapıda; atomlar, küpün köşelerine ve merkezine yerleşir. Demir (Fe), Cr (krom), Mn (manganez), W (volfram), Ta (tantalyum), Ti (titanyum), Na 2
(sodyum), K (potasyum) metal kristalleri bu kristal çeşidine örnek verilebilir. 11* Yüzey merkezli kübik yapıda; atomlar, küpün köşelerinde ve yüzlerinde yerleşir. Al (alüminyum), Cu (bakır), Ni (nikel), Au (altın), Ag (gümüş), Pt (platin), Pb (kurşun), Ca (kalsiyum) kristalleri buna örnektir. 12* Hegzagonal sistemde ise atomlar, altıgen prizmanın köşelerinde ve birer adet de düzlemlerin ortasında yerleşir. Be (berilyum), Cd (kadmiyum), Mg (magnezyum), Zn (çinko), Zr (zirkonyum) metallerinin kristalleri de bu tür kristale örnektir.
METAL BAĞI KUSURU 13* Metal atomlarının dizilişi bazen tam olmamaktadır. İdeal gibi görünen bu dizilişi bozan bu duruma kimyada metal bağı kusuru denir. 14* Metal bağı kusuru şu şekillerde ortaya çıkar: Geometrik şekillerin köşelerindeki bazı atom yerleri boş kalmakta, bir atom fazladan araya sıkışmakta, bazı yabancı atomlar ara yerlere girmekte veya atomların dizilişi belirli bir yerde kesilmektedir.
METAL BAĞI KUSURUNUN NE GİBİ FAYDALARI VARDIR? 15* Hata ve kusur kelimeleri bir eksikliği akla getirse de metal bağı hatası diye bilinen bu konu, bir eksiklik değil; mükemmelliktir. 16* Bir metalin kırılmadan şekil değiştirebilmesi, atomlarının kusur dediğimiz mükemmel yerleşmesiyle olmaktadır. Metal içindeki bu kusurlu yapılaşma olmasaydı, o metali; eğerek, bükerek, döverek şekillendirme mümkün olmayacaktı. Mesela; bir inşaat demirini kıvıramayacaktık.
3
METALİN ATOMLARI KUSURSUZ DİZİLSEYDİ NE OLURDU? 17* Metalin 1 mm2’si, 37 kg kuvvet taşıyabilecekti. 3,5 tonluk bir ağırlık, yaklaşık 1 mm çapında bir tel ile kaldırılabilecekti. Bu, çok iyi bir özellik olarak görünebilir. Fakat bu kadar mukavemetli bir metalin kullanılabilmesi, başka bir ifadeyle tel ve levha hâline getirilebilmesi mümkün olmayacaktı. Böyle bir metal de faydasız, işe yaramaz bir madde olacağından; esas kusur, kusursuz atom dizilişine sahip olmakta olacaktı.
4