1. Elettroni di valenza: I metalli hanno elettroni di valenza legati debolmente nel loro livello energetico più esterno. Questi elettroni di valenza non sono fortemente attratti dal nucleo atomico carico positivamente. Questa debole attrazione consente agli elettroni di valenza di muoversi liberamente all'interno della struttura reticolare del metallo.
2. Incollaggio metallico: I metalli hanno un tipo unico di legame chimico chiamato legame metallico. Nel legame metallico, gli ioni metallici caricati positivamente sono disposti secondo uno schema regolare, formando una struttura reticolare. Gli elettroni di valenza legati debolmente non sono associati ad alcun particolare ione metallico ma si muovono invece liberamente attraverso il reticolo. Questo “mare” di elettroni di valenza mobile è ciò che consente ai metalli di condurre efficientemente elettricità e calore.
3. Elettroni delocalizzati: Gli elettroni di valenza mobili nei metalli non sono localizzati su atomi specifici ma sono invece delocalizzati nell'intera struttura reticolare. Questa delocalizzazione si traduce in un percorso continuo per il flusso di elettroni, consentendo alla corrente elettrica e al calore di passare attraverso il metallo con una resistenza minima.
4. Collisioni: Nei metalli, gli elettroni di valenza che si muovono liberamente possono facilmente entrare in collisione con gli atomi vicini mentre viaggiano attraverso il reticolo. Queste collisioni trasferiscono l’energia in modo efficiente, contribuendo all’elevata conduttività termica dei metalli.
Come risultato di queste proprietà, metalli come rame, alluminio, argento e oro sono comunemente utilizzati in varie applicazioni elettriche e termiche grazie alla loro eccezionale capacità di condurre elettricità e calore in modo efficiente.
