Fémes kötés: kialakulásának mechanizmusa. Fém kémiai kommunikációjában:

Minden jelenleg ismert kémiai elemek a periódusos rendszerben vannak osztva önkényesen két csoportra: fémek és nem fémek. Ahhoz, hogy az ne csak elemek és vegyületek, vegyszerek reagálnak egymással, meg kell léteznek formájában egyszerű és komplex vegyületek.

Ezért van az egyes elektronok próbál elfogadni, és a többi - adni. Feltöltése egymással úgy, hogy kialakítjuk a különböző elemek és kémiai molekulák. De mi teszi számukra, hogy együtt kell tartani? Miért van ilyen kérdés az erő, hogy elpusztítsa, amely meghaladja még a legsúlyosabb eszközök? És mások viszont, megsemmisítik a legkisebb hatást. Mindez annak köszönhető, hogy a kialakulását különböző típusú kémiai kötések közötti atomok molekulák képező konkrét kristályrács szerkezetben.

Típusú kémiai kötések vegyületek

Összesen tudja különböztetni négy fő típusa a kémiai kötések.

1. A kovalens poláris. Között kialakult két azonos nemfémek miatt megosztását elektronok, alkotó közös elektronpár. Az oktatásban, akkor részt párosítatlan vegyérték részecskék. Példák: halogének, oxigén, hidrogén, nitrogén, kén, foszfor.
2. Polar kovalens. Kialakítva a két különböző nem-fémek, vagy közötti nagyon gyenge a tulajdonságait a fém és nemfémes gyenge elektronegativitása. Mögöttes és általános elektron pár, és húzza őket, hogy ő az atom, amelynek elektron-affinitása a fenti. Példák: NH _{3, SiC,} P _{2O 5} és más.
3. A hidrogénkötés. A leginkább instabil és gyenge, van kialakítva a rendkívül elektronegatív atom egy molekula, és a másik a pozitív. Ez akkor fordul elő leggyakrabban, amikor oldott anyagok vízben (alkohol, ammónia és így tovább). Miatt ilyen kapcsolat létezhet makromolekula fehérjék, nukleinsavak, összetett szénhidrátok, és így tovább.
4. Az ionos kötés. Alakult miatt elektrosztatikus vonzóerők raznozaryazhennyh fémionok és nem fémek. Minél nagyobb a különbség ebben index, annál kifejezettebb a ionos kölcsönhatás természetének. Példák a vegyületek: kettős sója, komplex vegyületet - alkáli.
5. Fémes kötés, amely a mechanizmus a kialakulását és tulajdonságait, hogy lesz szó tovább. Alakult fémek, ezek ötvözeteit különféle.

Van olyan dolog, mint az egység a kémiai kötés. Csak azt mondja, hogy lehetetlen az egyes kötés benchmark. Ezek mind csak az egység szimbóluma. Végtére is, az alapja minden kölcsönhatás egyetlen elve - elektronnostaticheskoe interakció. Ezért, ionos, fémes, kovalens kötés és hidrogén egyetlen kémiai természete, és csak határesetek egymáshoz.

Fémek és fizikai tulajdonságok

Fémek találhatók a túlnyomó többsége az összes kémiai elemek. Ez annak köszönhető, hogy ezek a különleges tulajdonságait. Jelentős része, amelyet úgy kapunk egy személy magreakciók a laboratóriumban, ezek radioaktív rövid a felezési ideje.

Azonban, a többség - a természetes elemek alkotják a teljes kőzetek és ércek, részét képezik a legfontosabb vegyületek. Ez azért van, mert ezek az emberek megtanulták, hogy a leadott ötvözetek és rengeteg kiváló és fontos termékeket. Ez, mint a réz, vas, alumínium, ezüst, arany, króm, mangán, nikkel, cink, ólom és mások.

Minden fém képes azonosítani közös fizikai tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek magyarázza diagramot fémes kötés kialakulását. Mik ezek a jellemzői?

1. Alakíthatóság és alakíthatóság. Ismeretes, hogy számos fém lehet hengerelt le még a pont a fólia (arany, alumínium). A többi befogadhat egy huzalt, fém rugalmas lapok, tárgyak, amelyek által deformált fizikai hatása, de aztán talpra annak felbontását. Ezek a tulajdonságok a fémek és az úgynevezett alakíthatóság és képlékenység. Ennek az az oka funkció - egy fém kapcsolat típusát. Az ionok és elektronok a kristályban dia egymáshoz képest törés nélkül, amely lehetővé teszi, hogy megőrizze integritását az egész szerkezet.
2. Fémes csillogás. Ez azt is megmagyarázza a fémes kötés, a kialakulásának mechanizmusa a jellemzőit és tulajdonságait. Így nem minden részecskék képesek elnyelni vagy tükrözze fényhullámok egyenlő hosszúságú. Tartalmaznak, a legtöbb fém és tükrözik rövidhullámú sugarak válnak lényegében egyenletes ezüstös színű, fehér, halványsárga kékes árnyalat. Ez alól kivételt képeznek a réz és az arany, a színe vöröses-sárga és vörös, ill. Képesek tükrözik hosszabb hullámhosszú sugárzás.
3. Termikus és elektromos vezetőképesség. Ezek a tulajdonságok is magyarázza a kristályrács szerkezetének és hogy annak képződése valósul fémes típusú kötések. Mivel a „elektron gáz” belül mozgó kristály, elektromos áram és hő gyorsan és egyenletesen oszlik meg az összes az atomok és ionok és vezeti át a fém.
4. A szilárd halmazállapot normál körülmények között. Itt, az egyetlen kivétel a higany. Minden egyéb fémek - szükségszerűen erős, szilárd kapcsolat, valamint ezek ötvözetei. Az is az eredménye az a tény, hogy a jelenlétében fém fém kötés. A képződésének mechanizmusát az ilyen típusú részecske kötő tulajdonságok teljesen megerősítette.

Ez az alapvető fizikai jellemzőit, fémek, ami megmagyarázza, és meghatározza, hogy pontosan rajz fémes kötés kialakulását. Releváns vegyületek ilyen módszer az, hogy a fém atomjai elemek, ezek ötvözetei. Ez nekik a szilárd és folyékony halmazállapotú.

Fémes típusú kémiai kötés

Mi a jellemző? A lényeg az, hogy egy ilyen kapcsolat alakul nem raznozaryazhennyh ionok és az elektrosztatikus vonzás és nem miatt a különbség a elektronegativitási és a rendelkezésre álló szabad elektron pár. Azaz ionos, fémes, kovalens kötés több különböző jellegű és megkülönböztető jegyei összekötő részecskék.

Minden fémek elválaszthatatlan tulajdonságai, mint például:

• egy kis mennyiségű elektront a külső energia szintet (kivéve néhány kivételtől eltekintve, melyek lehetnek 6,7 és 8);
• nagy atomrádiusz;
• alacsony ionizációs energia.

Mindez hozzájárul a könnyű elkülönítését párosítatlan elektronok a külső mag. Ebben az esetben a szabad pályák az atom továbbra is nagyon sok. Reakcióvázlat a fémes kötés csak megmutatja több átfedő sejtek különböző orbitális atomok egymás között, amelyek következtében az intrakrisztallin és a forma egy közös térben. Ez arra szolgál, elektronok minden atom, amely kezdődik szabadon vándorol a különböző részein a rács. Időszakonként, amelyek mindegyike kapcsolódik egy ion a kristály egység és átalakítja egy atom, majd leválasztjuk újra, alkotó ion.

Így, a fémes kötés - a atomok közötti kötés, ionok és szabad elektronok a teljes fémkristály. Az elektron felhő, szabadon mozoghatnak a szerkezeten belül, a továbbiakban: „elektron gáz”. Elmagyarázták nekik, a legtöbb a fizikai tulajdonságai a fémek és ötvözeteik.

Hogyan specifikusan valósít egy fémes kémiai kötés? Példák különböző. Nézzük egy darab lítium. Még ha netán mégis akkora, mint egy borsó, több ezer tartalmaz. Tehát képzeljük el, hogy minden egyes ilyen ezer atomok ad vegyérték elektron egyetlen közös kristályos térben. Ugyanakkor, ismerve az elektronikus szerkezet az elem, akkor láthatjuk a több betöltetlen pályák. Saját lítium-3 (a második p-orbitális energiaszintet). Három minden egyes atomja tízezer - ez egy közös térben a kristály, ahol a „elektronikus gáz” szabadon mozog.

Anyag mindig erős fémes kötés. Végtére is, az elektron gáz nem teszi lehetővé a kristály esik, de csak eltolja a rétegeket, majd visszanyeri. Csillogása van egy bizonyos sűrűsége (általában nagy), egyenletes eloszlása, alakíthatóság és képlékenység.

Hol máshol realizált fémes kötés? Példák anyagok:

• fémek, mint az egyszerű struktúrák;
• minden fémötvözetek egymással;
• minden fémek és ötvözeteik folyékony és szilárd állapotban.

Konkrét példák egyszerűen hihetetlen mennyiségű, mert a fém a periódusos rendszer, több mint 80!

Fémes kötés: a kialakulásának mechanizmusa

Ha figyelembe vesszük, hogy általában véve a főbb pontokat már a fent vázolt. Elérhetőség atomi pályák és elektronok könnyen leválasztható a sejtmagban, mert az alacsony ionizációs energia - a fő feltételek kialakulását az ilyen típusú kommunikációt. Tehát úgy tűnik, hogy végre a következő részecskék:

• atomok a kristályrácsban;
• szabad elektronok, amelyek a fém vegyértékétől;
• ionok a kristályrácsban.

Az eredmény - egy fémes kötés. A képződésének mechanizmusát általában kifejezve az alábbi beviteli: Me ^{0 -} e - ↔ Me ^{n +.} A diagramból nyilvánvalóan, bármilyen fém részecskék vannak jelen a kristályban.

Crystals maguk is különböző alakzatokat. Attól függ, hogy az anyag, amivel foglalkozunk.

Típusú fém kristályok

Ez a szerkezet a fém vagy annak ötvözetéből van egy nagyon sűrű részecskék. Ez biztosítja ionok a kristály oldalakon. Önmagukban, a rács lehet a különböző geometriai formák a térben.

1. Obemnotsentricheskaya köbös rács - alkálifémek.
2. Hexagonal tömör szerkezet - minden lúgos, kivéve a bárium.
3. Granetsentricheskaya köbös - alumínium, a réz, a cink, sok átmeneti fémek.
4. Rhombohedrális szerkezet - a higany.
5. Négyszög - indium.

A nehézfémek és az alsó ez található a periódusos rendszerben, annál nehezebb a csomagolás és a térbeli elrendezése a kristályt. Amikor ez acél kémiai kötés, amelyek példái csökkenthető az egyes fennálló fém döntő az építőiparban a kristály. Ötvözetek igen változatos szervezet az űrben, egy részük még mindig nem teljesen tisztázott.

Kommunikációs adatok: nondirectionality

Kovalens kötés és fém igen hangsúlyos megkülönböztető jegye. Eltérően az első, a fémes kötés nem irányul. Mit jelent ez? Azaz, az elektron felhő belsejében a kristály mozog egészen belüli szabad különböző irányokba, minden elektron képes csatlakozni teljesen olyan ion a szerkezet csomópontokat. Azaz, a kölcsönhatás végezzük különböző irányokba. Ezért, azt mondják, hogy a fémes kötés - nem-irányított.

A mechanizmus a kovalens kötés képződésével jár, megosztott elektron pár, azaz felhők az atomok átfedés. És ez bekövetkezik szigorúan egy bizonyos összekötő vonal a központokban. Ezért beszélünk az irányt egy ilyen kapcsolat.

telíthetőségével

Ez a jellemző azon képességét tükrözi, az atomok egy korlátozott vagy korlátlan másokkal. Például, kovalens és fém kötés e mutató újra ellentétek.

Az első megtelt. Atomok részt vesznek az előállításában egy rögzített számú külső vegyérték elektronok közvetlenül részt vesz a kialakulását a vegyület. Több, mint evés, nem lesz az elektronokat. Ezért, a kötések képződött korlátozott vegyértéke. Ezért telítettséget miatt. Köszönhetően ez a jellemző a vegyületek többsége van egy állandó kémiai összetétele.

Fém és hidrogén kötések, másrészt, nem telítő. Ez annak köszönhető, hogy sok szabad elektronok és pályák a kristály. A szerepet játszott az ionok a kristályrácsban helyek, amelyek mindegyike lehet egy atom vagy ion bármikor újra.

Egy másik jellemzője a fémes kötés - delokalizációját belső elektron felhő. Ez abban nyilvánul meg, képes egy kis mennyiségű elektront osztott hivatkozó sokaságának fémek az atommagok. Azaz, a sűrűsége delokalizált hiszen egyenlően oszlik meg az összes egység a kristály.

Példák a kötés képzésére a fémek

Tekintsük néhány konkrét megvalósítási módok, amelyek szemléltetik, például egy fémes kötés alakul ki. Példák A következő anyagok:

• cink;
• alumínium;
• kálium;
• króm.

-Fém kötés kialakulását a cink atomok: Zn ^{0 -} 2e - ↔ Zn ^2+. cink-atom négy energiaszintet. Szabad pályák alapján az elektronikus szerkezet, azt 15-3 p pályák, 4 d az 5. és a 7. 4f. Elektronikus szerkezete közé tartoznak: 1s 2s ^{2 2 2} 2p ⁶ 3s 3p ⁶ 4S ² 3d ¹⁰ 4d 4p ^{0 0 0} 4f, mindössze 30 elektronok atom. Azaz a két szabad vegyérték negatív részecskék képesek mozogni a 15 tágas és senki elfoglalt pályák. És így minden atom. Az eredmény - a hatalmas teret foglalnak álló üres pályák, és egy kis mennyiségű elektront összekötő egész szerkezetet.

A fém közötti kötés alumínium atomok: AL ^{0 -} e - ↔ Al ^3+. Tizenhárom elektronok alumínium atomok található három energiaszintet, ezek világosan hiányoznak bőségesen. Elektronikus szerkezete: 1s 2s ^{2 2} 2p ⁶ 3s 3p ^{1 2 0} 3d. Szabad pályák - 7 db. Nyilvánvaló, hogy az elektron felhő lesz kicsi a teljes belső szabad hely a kristály.

A fémes kötés a króm. Ez a különleges eleme az elektronikus szerkezetét. Miután az összes, stabilizálására rendszerhiba esetén elektron 4s-3d orbitális: 1s 2s ² 2p ^{2 6 2} 3s 4s 3p ^{6 1 5} 4P 3d 4d ^{0 0 0} 4f. Csak 24 elektron vegyértéke, amelyek hat. Elmennek a közös elektronikus helyet a képződő kémiai kötés. Szabad pályák 15, azaz még mindig sokkal nagyobb, mint ami szükséges kitölteni. Ezért, króm - mint egy tipikus példája a fém egy megfelelő kötést tartalmaz.

Az egyik legaktívabb fémek reagálnak még közönséges vízzel, hogy tűz, kálium. Mi teszi ilyen tulajdonságok? Ismét, sok tekintetben - fémes kötés típusát. Elektronok az elem csak 19, de ezek találhatók, mint 4 energiaszintet. Ez 30 különböző pályák sublevels. Elektronikus szerkezete: 1s 2s ² 2p ^{2 6 2} 3s 4s 3p ^{6 1 0} 4p 3d 4d ^{0 0 0} 4f. Csak két vegyérték elektronok nagyon alacsony ionizációs energia. Ingyenes, hogy jöjjön le, és menj a közös elektronikus térben. Pályák mozgatni egy atom darab 22, vagyis egy nagyon széles teret a „elektron gáz”.

Hasonlóságok és különbségek más típusú kötvények

Általában a kérdés már fentebb tárgyalt. Az ember csak általánosítható következtetést levonni. A fő megkülönböztető minden más típusú kommunikációs funkciók a fém kristályok:

• több féle részecskék a folyamatban részt vevő kötődés (atomok, ionok vagy atomok, ionok, elektronok);
• különböző térbeli geometriai szerkezetét kristályok.

Hidrogénnel és ionos fém egyesíti jóllakottság és irányítatlan. A kovalens poláris - erős elektrosztatikus vonzás a részecskék közötti. Külön-külön, ion - típusú részecskék kristályrácspontjaiban (ionok). A kovalens nempoláros - atomok a kristály oldalakon.

Típusú kötvények a fémek különböző halmazállapot

Mint már fentebb említettük, fémből kémiai kötés, amelyek példáit megadott cikk, van kialakítva a két állam aggregációs fémek és ötvözeteik: szilárd és folyékony.

A kérdés az, hogy milyen típusú kapcsolatot fémgőzként? A: kovalens poláros és nem poláros. Mint minden jelen lévő vegyületek egy gáz. Ez nem szakadt, és a kristályszerkezet megmarad hosszan tartó melegítés a fém és helyezzük át a szilárd anyag folyékony kommunikáció. Azonban, amikor a folyadék áramoltatására a gőz állapotban, a kristály megsemmisül, és fémes kötés alakul át kovalens.