Metallit
Muiden tärkeimpien kiinteiden aineiden tyyppi on metalli. Metallille on ominaista sen kiilto, helppous, jolla sitä voidaan vasaralla lyömällä muotoilla (eikä murskata), sekä sen korkea sähkön- ja lämmönjohtavuus. Metalleilla on myös yleensä suurempi tiheys kuin muilla kiinteillä aineilla. Metallien rakennetta koskevien teorioiden lähtökohtana on katsoa metallien koostuvan metalliatomien kationeista, jotka on upotettu hylätyistä valenssielektroneista muodostuvaan mereen. Näiden elektronien liikkuvuus selittää metallien mekaaniset, optiset ja sähköiset ominaisuudet. Pallomaiset kationit voivat pakkautua tiiviisti toisiinsa, mutta silti syntyy paikallisesti neutraaleja sähköisiä kokoonpanoja. Tämä johtuu elektronien kyvystä levitä kationien välille ja neutraloida niiden varaukset riippumatta siitä, kuinka tiiviisti ne ovat pakkautuneet. Atomien tiivis pakkautuminen selittää metallien suuret tiheydet.
Kemiallisen sidoksen teorioiden yhteydessä metalli on yksi erittäin suuri homonukleaarinen molekyyli. (Vaihtoehtoinen näkökulma, ks. kristalli.) Jos natriummetallinäytteen ajatellaan koostuvan n natriumatomista, joissa jokaisella atomilla on molekyyliorbitaalien rakentamisessa käytettävä 3s-orbitaali ja jokainen atomi toimittaa yhden elektronin yhteiseen pooliin, niin näistä n atomiorbitaalista voidaan rakentaa n molekyyliorbitaalia. Kullakin orbitaalilla on ominainen energia, ja n:n orbitaalin kattama energia-alue on äärellinen, olipa n:n arvo kuinka suuri tahansa. Jos n on hyvin suuri, seuraa siitä, että viereisten molekyyliorbitaalien välinen energiaero on hyvin pieni ja lähestyy n:n lähestyessä ääretöntä n:ää. Molekyyliorbitaalit muodostavat tällöin energiakaistan. Toinen samanlainen kaista voi muodostua atomien 3p-orbitaalien päällekkäisyydestä, mutta näiden kahden kaistan välissä on huomattava kaistaväli – eli energia-alue, jolla ei ole molekyyliorbitaaleja.
Vaikka 3s-kaista on käytännöllisesti katsoen yhtäjaksoinen, se koostuu todellisuudessa n:stä erillisestä molekyyliorbitaalista, joista kukin voi Paulin poissuljentaperiaatteesta johtuen pitää sisällään kaksi parillista elektronia. Tästä seuraa, että natriumin 3s-kaista, jossa on n elektronin joukko, on vain puoliksi täynnä. Välittömästi ylimpien täytettyjen orbitaalien yläpuolella on tyhjiä molekyyliorbitaaleja, ja häiriötekijä, kuten jännite-ero tai valon värähtelevä sähkömagneettinen kenttä, voi helposti siirtää elektronit näille tyhjille tasoille. Näin ollen elektronit ovat hyvin liikkuvia, ja ne voivat johtaa sähkövirtaa, heijastaa valoa, välittää energiaa ja siirtyä nopeasti uusiin paikkoihin, kun kationeja siirretään vasaralla.
Metallien rakenteen täysi teoria on erittäin tekninen aihe (samoin kuin muidenkin tässä käsiteltyjen aiheiden täysi teoria). Tämän lyhyen esittelyn tarkoituksena on ollut vain osoittaa, että molekyyliorbitaaliteorian ideoita voidaan luonnollisesti laajentaa selittämään kiinteiden aineiden rakenteiden ja ominaisuuksien yleisiä piirteitä.