Đánh bĩng bề mặt của 1 miếng kim loại rồi nhúng vào dung dịch axit nitric lỗng. Sau đĩ rửa sạch và làm khơ. Quan sát bề mặt kim loại qua kính hiển vi, sẽ trong thấy những tinh thể rất nhỏ. Kết quả nghiên cứu bằng tia X cho biết tinh thể kim loại cĩ cấu tạo mạng. Mạng tinh thể gồm cĩ ion dương dao động liên tục ở các nút mạng và các
electron tự do chuyển động hỗn loạn giữa các ion dương.
Người ta đã chứng minh được rằng, ở 1 thời điểm nhất định trong mạng tinh thể kim loại cĩ xuất hiện nguyên tử kim loại. Nhưng thời gian tồn tại của nguyên tử kim loại trong tinh thể là cực kì ngắn ngủi, từ 10-14 đến 10-11 giây. Vì vậy, cĩ thể quan niệm rằng, trong tinh thể kim loại khơng tồn tại nguyên tử kim loại, mà là ion kim loại. Mạng tinh thể kim loại thường cĩ 3 kiểu sau đây:
1. Mạng lập phương tâm khối cĩ ion dương ở đỉnh và tâm của hình lập phương. Các kim loại kiềm cĩ cấu tạo kiểu mạng này (hình 12a). 2. Mạng lập phương tâm diện cĩ ion dương ở đỉnh và giữa các mặt của hình lập phương. Kiểu mạng naỳ thường gặp ở các kim loại phân nhĩm đồng và các kim loại Al, Pb, Ni…(hình 12b).
83
3. Mạng lăng trụ lục giác đều cĩ ion dương ở đỉnh, giữa 2 mặt đaý và giữa 2 đáy của hình lăng trụ. Kiểu mạng này thấy ở các kim loại nhĩm II (Be, Mg, Zn, Chiến dịch) (hình 12c).
Ion kim loại trong 2 kiểu mạng lập phương tâm diện và lăng trụ lục giác chiếm 74% thể tích tinh thể, cịn trong kiểu mạng lập phương tâm khối chỉ chiếm 68%. Mật đơ electron tự do (*) trong tinh thể kim loại rất lớn, vào khoảng 3.1022 electron mỗi cm3.
(*) Mật đơ electron tự do là số electron tự do cĩ trong 1 đơn vị thể tích kim loại.