1. Électrons de Valence : Les métaux ont des électrons de valence faiblement liés dans leur niveau d'énergie le plus externe. Ces électrons de valence ne sont pas fortement attirés par le noyau atomique chargé positivement. Cette faible attraction permet aux électrons de valence de se déplacer librement dans la structure réticulaire du métal.
2. Liaison métallique : Les métaux ont un type unique de liaison chimique appelée liaison métallique. Dans la liaison métallique, les ions métalliques chargés positivement sont disposés selon un motif régulier, formant une structure en treillis. Les électrons de valence faiblement liés ne sont associés à aucun ion métallique particulier mais se déplacent librement à travers le réseau. Cette « mer » d’électrons de valence mobiles permet aux métaux de conduire efficacement l’électricité et la chaleur.
3. Électrons délocalisés : Les électrons de valence mobiles dans les métaux ne sont pas localisés dans des atomes spécifiques mais sont plutôt délocalisés dans toute la structure du réseau. Cette délocalisation se traduit par un chemin continu pour le flux d'électrons, permettant au courant électrique et à la chaleur de traverser le métal avec une résistance minimale.
4. Collisions : Dans les métaux, les électrons de valence en mouvement libre peuvent facilement entrer en collision avec les atomes voisins lors de leur déplacement à travers le réseau. Ces collisions transfèrent efficacement l’énergie, contribuant ainsi à la conductivité thermique élevée des métaux.
En raison de ces propriétés, des métaux tels que le cuivre, l’aluminium, l’argent et l’or sont couramment utilisés dans diverses applications électriques et thermiques en raison de leur capacité exceptionnelle à conduire efficacement l’électricité et la chaleur.
