金屬鍵

為什麼一塊銅既有光澤、又易彎曲、還導電良好，而鹽卻暗淡又易碎？區別就在金屬鍵。在金屬裡，原子緊密堆積，每個原子都讓自己的外層電子在整塊金屬裡自由遊走，像流體一樣。固定的正離子實浸泡在這片可移動電子的海洋中，離子實與電子海之間的吸引把金屬維繫在一起。

最簡單的圖景是電子海模型：金屬是一組規整排列的陽離子，浸泡在不屬於任何單個原子的離域價電子裡。由於電子不被束縛在任何一根鍵上，離子實可以彼此滑動而不破壞成鍵（所以金屬可鍛、可延展），電子可以在電壓下漂移（所以金屬導電），還能迅速攜帶能量（所以金屬導熱）。更完整的處理用能帶取代電子海，但直覺是一樣的：成鍵電子分布在整塊固體上，而非局域在兩個原子之間。

金屬鍵是與離子鍵、共價鍵並列的第三種極限鍵型，主導著週期表中大多數元素的化學與物理性質。它的強度差別極大——汞在室溫下是液體，而鎢的熔點高於 3400 攝氏度——這取決於每個原子貢獻多少價電子，以及離子實把它們抓得多緊。同樣這些導電的離域電子也會反射光，這正是拋光金屬富有光澤的原因。