Metalliska bindningar är de kemiska bindningar som håller samman atomer i metaller. De skiljer sig från kovalenta och joniska bindningar eftersom elektronerna i metallisk bindning är delokaliserade, det vill säga de delas inte mellan endast två atomer. Istället flyter elektronerna i metallbindningar fritt genom metallkärnors gitter. Denna typ av bindning ger metaller många unika materialegenskaper, inklusive utmärkt termisk och elektrisk ledningsförmåga, höga smältpunkter och formbarhet.
I de flesta metaller packas atomer tätt ihop så att varje atom vidrör flera andra atomer, vilket skapar ett gitter. Varje atoms elektroner delas i de omgivande atomernas orbitaler. Detta gör att elektroner kan migrera genom gittret bort från sina moderatomer, som sedan tar emot nya elektroner.
Metallatomerna i gitterstrukturen är alltid kompletta atomer, inte joner. Även om deras positivt laddade kärnor attraherar elektroner, blir de tekniskt sett aldrig joner, eftersom de inte förlorar elektroner. För varje elektron som attraheras av en annan atom i strukturen tar en ny elektron sin plats i den ursprungliga orbitalen.
Beroende på typen av metall och organisationen av dess gallerstruktur kan metallbindningar variera i styrka. Tättpackade atomer skapar starkare metallbindningar än atomer som är mindre tätt packade. Metaller med ett större antal elektroner kommer också att vara starkare än de med ett mer glesbefolkat elektronhav. Ju starkare den metalliska bindningen är, desto högre blir metallens smältpunkt.
Metallisk bindning ger också metaller utmärkt ledningsförmåga. Detta beror på att de delokaliserade elektronerna kan röra sig fritt genom metallgittret och snabbt transportera energi i form av värme eller elektricitet. Vissa metaller har elektronkonfigurationer som gör dem särskilt bra ledare – deras elektroner överförs lätt från en atom till en annan. Koppar är en av de bästa ledarna och används ofta i ledningar och andra elektriska applikationer på grund av dess låga kostnad.
Kanske en av de största fördelarna som metaller har inom materialvetenskap är deras förmåga att formas till former eller tunna trådar. Metallens formbarhet beror på metallisk bindning. När en kraft appliceras kan metallen deformeras utan att splittras eftersom de delokaliserade elektronerna överförs till andra atomer, vilket gör att atomerna kan rulla förbi varandra utan stark repulsion. Som ett exempel är det användbart att föreställa sig att sänka ett cementblock i en grop av gummikulor – bollarna går inte sönder, de ordnar helt enkelt om sig själva. Metallisk bindning gör det möjligt för den fasta metallen att ordna om sig själv på ett analogt sätt.