Основная проблема состоит в том, что используя рентген определили типы кристаллических решеток разных металлов,а почему они такие, а не другие пока не известно. Например медь кристаллизуется в ГЦК решетку, а железо в ОЦК, которая при нагреве становиться ГЦК и этот переход используется при термообработке сталей.
Обычно в литературе металлическая связь описывается, как осуществленная посредством обобществления внешних электронов атомов и не обладающая свойством направленности. Хотя встречаются попытки (см. ниже) объяснения направленной металлической связи т.к. элементы кристаллизуются в определенный тип решетки. Основные типы кристаллических решеток металлов объемно-центрированная кубическая; гранецентрированная кубическая; гексагональная плотноупакованная.
Пока невозможно в общем случае вывести из квантовомеханических расчетов кристаллическую структуру металла по электронному строению атома, хотя, например, Ганцхорн и Делингер указали на возможную связь между наличием кубической объемно-центрированной решетки в подгруппах титана, ванадия, хрома и наличием в атомах этих металлов валентных d-орбиталей.
Нетрудно заметить, что четыре гибридные орбитали направлены по четырем телесным диагоналям куба и хорошо приспособлены для связи каждого атома с его 8 соседями в кубической объемноцентрированной решетке. При этом оставшиеся орбитали направлены к центрам граней элементарной ячейки и, возможно, могут принимать участие в связи атома с шестью его вторыми соседями. Первое координационное число (К.Ч.1) \"8\"плюс второе координационное число (К.Ч.2) \"6\" в сумме равно \"14\".
Покажем, что металлическая связь в плотнейших упаковках (ГЕК и ГЦК) между центральноизбранным атомом и его соседями в общем случае, предположительно, осуществляется посредством 9 (девяти) направленных связей, в отличие от числа соседей равного 12 (двенадцати) (координационное число).
В литературе приводится много факторов влияющих на кристаллизацию поэтому решил их максимально убрать, и модель металла в статье скажем так ,идеальная, т.е. все атомы одинаковые (чистый металл), кристаллические решетки без включений, без внедрений, без дефектов и т.д. Используя эффект Холла и другие данные по свойствам, а также рассчеты Ашкрофта и Мермина , у меня главным определяющим тип решетки фактором, оказались внешние электроны остова атома или иона, который получился в результате передачи части электронов в зону проводимости.
Оказалось, что металлическая связь обусловлена не только обобществлением электронов, а и внешними электронами атомных остовов, которые определяют направленность или тип кристаллической решетки.
Попытаемся связать внешние электроны атома данного элемента со структурой его кристаллической решетки, учитывая необходимость направленных связей (химия) и наличие обобществленных электронов (физика), ответственных за гальваномагнитные свойства.
основную часть работы смотрите на стр.
https://natureofchemicalelements.blogspot.com
Основным достижением моей работы считаю то, что было определено настоящее первое координационное число для атомов в монокристаллах чистых металлов (ГЦК и ГЕК кристаллических решеток) равное 9. Число это выведено из физических и химических свойств кристаллов.