Fémrácsok

A fémes rácsban a rácspontokban fématomtörzseket találunk, amelyek között delokalizált elektronok létesítenek kötést. A delokalizált elektronrendszer a fématomok vegyértékelektronjaiból vagy azok egy részéből alakul ki, és egyformán tartozik a fémrács minden atomjához. Ezt a kémiai kötést fémes kötésnek nevezzük.

A fémes rácsban az atomok a legszorosabb illeszkedésre törekednek, koordinációs számuk nagy, többnyire 8 vagy 12.

A fémrácsok háromféle típusba sorolhatók:

  1. Lapon középpontos (lapcentrált) kockarács
    Az elemi cellája egy olyan kocka, amelyben az atomok a csúcsokban és a lapok középpontjában vannak. Minden atomot egyenlő távolságban 12 másik atom vesz körül. Ez az elrendeződés biztosítja a legszorosabb illeszkedést.
    Az ilyen ráccsal rendelkező fémek jól megmunkálhatók, kovácsolhatók, nyújthatók (például arany, réz, ezüst, alumínium, ólom).
    Lapcentrált kockarács elemi cellája
    Lapcentrált kockarács
    Szoros illeszkedésű lapcentrált kockarács
    Lapcentrált kockarács koordinációs száma

  2. Hatszöges (hexagonális) rács
    A hatszöges rács elemi cellája egy hatszög alapú egyenes hasáb, amelynek két lapján 7-7atom, a hasáb közepén 3 atom van. A hatszöges rácsban is szorosan illeszkednek a fámatomok. A koordinációs szám itt is 12.
    A hatszöges rácsszerkezetű fémek ridegebbek, keményebbek, nehezebben megmunkálhatók (például cink, magnézium, kobalt).
    Hexagonális rács elemi cellája
    Hexagonális rács
    Hexagonális rács koordinációs száma

  3. Térben középpontos (tércentrált) kockarács
    A térben középpontos kockarácsban az atomok a kocka csúcsaiban és a középpontjában helyezkednek el. Minden atomnak 8 egyenlő távolságban lévő szomszédja van. Ez a három rácstípus közül a legkevésbé szoros.
    Az ilyen rácsban kristályosodó fémek egy része nagyon lágy (például az alkálifémek), másik része kemény, rideg (például volfrám, vanádium, króm).
    Tércentrált kockarács elemi cellája
    Tércentrált kockarács
    Szoros illeszkedésű tércentrált kockarács
    Tércentrált kockarács koordinációs száma