Metalik veza: mehanizam formiranje. Metal Kemijski Komunikacija:

Svi trenutno poznati kemijski elementi u periodnom sustavu su podijeljeni samovoljno u dvije skupine: metala i nemetala. Da bi postali ne samo elemente i spojeve, kemikalije mogu reagirati jedni s drugima, oni bi trebali postojati u obliku jednostavnih i složenih spojeva.

To je razlog zašto neki elektroni nastoje usvojiti, a drugi - da. Punjenja međusobno tako da tvore razne elemente i kemijske molekule. No, ono što im omogućuje da se drže zajedno? Zašto postoji takva stvar snage, da uništi koja nadilazi čak i najozbiljniji instrumenti? A drugi, s druge strane, su uništili najmanji utjecaj. Sve je to zbog stvaranja raznih tipova kemijskih veza između atoma u molekulama koje tvore specifičnu strukturu kristalne rešetke.

Vrsta kemijskih veza u spojevima

Ukupno se mogu razlikovati četiri glavne vrste kemijskih veza.

1. Kovalentna nepolarni. Oblikovan između dva jednaka nemetala zbog dijeljenje elektrona, koji tvore zajednički elektronske para. U obrazovanju, to je sudjelovalo nesparene čestice valentni. Primjeri: halogena, kisika, vodik, dušik, sumpor, fosfor.
2. Polarni kovalentna. Oblikovati između dva različita nemetala ili između vrlo slabo o svojstvima metala i nemetal slabi u elektronegativnosti. Temeljne i opće elektron para i da se isti povlače joj atom čija elektron afinitet gore. Primjeri: _{NH3, SiC, P2} O ₅ i drugo.
3. Vodikova veza. Najnestabilniji i slabo, je formiran između visoko elektronegativnog atoma molekuli i drugi pozitivni. To se događa kada se otopi najčešće tvari u vodi (alkohola, amonijak i slično). Zahvaljujući takvom veze mogu postojati makromolekulske proteine, nukleinske kiseline, složene ugljikohidrate, i tako dalje.
4. Ionske veze. Formirana zbog elektrostatske privlačne sile raznozaryazhennyh metalnih iona i nemetala. Što je veća razlika u tom indeksu, to je izraženije je ionski priroda interakcije. Primjeri spojeva: binarni sol, kompleks spoj - alkalni.
5. Metalik obveznica, što je mehanizam stvaranja i nekretnina koje će još biti govora. Osnovani metala, njihovih legura raznih vrsta.

Postoji takva stvar kao jedinstva kemijske veze. To samo govori da je nemoguće uzeti u obzir svaku referentnu obveznicu. Oni su sve samo simbol jedinica. Uostalom, temelj svih interakcija je jedan princip - elektronnostaticheskoe interakcija. Stoga, ionske, metalni, kovalentno vezanje i vodika imati jednu kemijsku prirodu i samo granični slučajevi jedni drugima.

Metali i njihove fizičke osobine

Metali nalaze se u velikoj većini svih kemijskih elemenata. To je zbog svojih posebnih svojstava. Značajan dio koji je dobiven od osobe do nuklearnih reakcija u laboratoriju, oni su radioaktivni s kratkim vremenom poluživota.

Međutim, većina - prirodni elementi koji tvore cijele stijene i rude, dio su od najvažnijih spojeva. To je zbog tih ljudi su naučili da se baci legure i proizvesti puno odličnih i važnih proizvoda. To je, kao što su bakar, željezo, aluminij, srebro, zlato, krom, mangan, nikal, cink, olovo i drugi.

Za sve metali mogu identificirati zajedničke fizikalna svojstva koja objašnjava nastanak dijagram metalik obveznica. Koje su to osobine?

1. Prilagodljivost i duktilnost. Poznato je da su mnogi metali mogu se spustio čak do točke folije (zlatna, aluminij). Od ostalih primiti žice, metalne fleksibilne listova, članke sposobne deformirane fizičkim utjecajem, ali onda se oporavi od njegova prestanka. To su osobine metala i zove podatljivost i duktilnost. Razlog za ovu značajku - vrsta metala veza. Ioni i elektrona u kristalima slide u odnosu na drugu bez prekida, što omogućuje da se očuva integritet cijele strukture.
2. Metalik sjaj. To također objašnjava metalik vezu, mehanizam nastajanja svojih karakteristika i mogućnosti. Dakle, nisu svi čestice su u stanju apsorbirati ili reflektirati svjetlosne valove jednake duljine. Atomi metala i odražavaju kratki val zrake postaju uglavnom jedinstvenoj srebrnom bojom, bijela, blijedo plavkastu nijansu. Iznimke su bakar i zlato, njihova boja je crvenkasto-žute i crvene, respektivno. Oni su u stanju razmišljati duže valne duljine zračenja.
3. Toplinske i električne vodljivosti. Ta svojstva i objasniti strukturu kristalne rešetke u da je njegova formacija ostvaruje metalik vrsta obveznice. Zbog „elektrona plin” kreće u kristalu, električna struja i toplina se brzo i ravnomjerno raspoređena među svim atomima i ionima i provodi kroz metal.
4. Kruti agregat Država pod normalnim uvjetima. Evo, jedina iznimka je živa. Svi drugi metali - nužno jake, čvrste veze, kao i njihove legure. To je posljedica činjenice da se u prisutnosti metala metalnog veze. Mehanizam formiranja ove vrste čestica vezivna svojstva u potpunosti potvrđena.

Ova osnovna fizikalna svojstva za metale, što objašnjava i određuje stvaranje točno dijagram metalik vezu. Relevantnih spojeva takav način je da atoma metala elemenata, njihovih legura. To je za njih čvrsta i tekućem stanju.

Metalni vrsta kemijske veze

Koja je njegova osobina? Stvar je u tome da je takav odnos nastaje ne raznozaryazhennyh iona i elektrostatskog privlačenja, a ne zbog razlike u elektronegativnosti i dostupnost slobodnih elektrona parova. Odnosno ionski, metalni, kovalentna veza imaju različite prirode i posebnosti povezivanja čestica.

Svi metali su inherentne karakteristike kao što su:

• mala količina elektrona u vanjskoj razini energije (osim nekih iznimaka, za koje postoji svibanj biti 6,7 i 8);
• veliki polumjer atomske;
• niska energija ionizacije.

Sve to pridonosi jednostavnim odvajanjem nesparen elektrona na vanjskoj jezgri. U tom slučaju, slobodni orbitale atoma i dalje jako puno. Shema je metalna veza jednostavno ne prikazuje više preklapaju stanica različitih orbitalnih atoma između sebe, što rezultira u intracrystalline i čine zajednički prostor. On služi elektrona iz svakog atoma koji počinju slobodno lutaju na različitim dijelovima rešetke. Povremeno, od kojih je svaki pričvršćen na ion u kristalnoj jedinici i pretvara ga u atom, a zatim su ponovno odvojene, formiranje ion.

Tako, metalni veza - je veza između atoma, iona i slobodnih elektrona u ukupnom metala kristala. Elektron oblak, slobodno kretati unutar strukture, naziva „elektrona plin”. Ona je objasnila da ih je većina fizikalnih svojstava metala i njihovih legura.

Kako konkretno provodi metalik kemijsku vezu? Primjeri su različite. Razmotrimo komad litija. Čak i ako je veličina zrna graška uzeti, postoje tisuće atoma. Dakle, zamislimo da je svaki od tih tisuća atoma daje valentni elektron u jednoj zajedničkoj kristalnog prostora. U isto vrijeme, znajući elektronsku strukturu elemenata, možete vidjeti broj slobodnih orbitala. Na njihove litij 3 (drugi p-orbitalnog razina energije). Svaki atom tri od nekoliko desetaka tisuća - to je uobičajeni prostor unutar kristala, pri čemu je „elektronički plina” slobodno kretanje.

Tvar je uvijek jak metalni obveznica. Uostalom, elektron plin ne dopušta kristalno padati, ali samo pomiče se slojevi, a zatim oporavlja. To sja imaju određenu gustoću (obično visoka), fusibility, podatljivost i duktilnost.

Gdje drugdje shvatio metalik vezu? Primjeri tvari:

• metali kao jednostavne strukture;
• sve metalne legure s drugim;
• svi metali i njihove legure u tekućem i krutom stanju.

Konkretni primjeri su naprosto nevjerojatan iznos, jer je metal u periodnom sustavu, više od 80!

Metalik veza: mehanizam formiranje

Ako ga uzeti u obzir u općim uvjetima, glavne točke koje smo je gore navedeno. Dostupnost atomskih orbitala i elektrona lako odvojenih od jezgre zbog niske energija ionizacije - glavni su uvjeti za formiranje ove vrste komunikacije. Dakle, čini se da se provodi između sljedećih čestica:

• atoma u kristalnoj rešetki;
• slobodnih elektrona, koji su bili na valenciji metala;
• iona u kristalnoj rešetki.

Rezultat - metalni veza. Mehanizam formiranja obično izražava sljedećim unosa: Me ^{0 -} E - ↔ Me ^{n +.} Iz dijagrama očito, sve metalne čestice su prisutne u kristalu.

Kristali se mogu imati različite oblike. To ovisi o materijalu s kojim se bavimo.

Vrste metalnih kristala

Ova struktura metala ili njegova legura ima vrlo gusto pakiranje čestica. Ona pruža ione u kristalnim mjesta. Po sebi, rešetke mogu biti različitih geometrijskih oblika u prostoru.

1. Obemnotsentricheskaya kubična rešetka - alkalijskih metala.
2. Šesterokutna kompaktna struktura - sve alkalna, osim barij.
3. Granetsentricheskaya kubični - aluminija, bakra, cinka, mnogi prijelazni metali.
4. Romboedrijske struktura - živa.
5. Četverokutni - indija.

U teškim metalima , a donja se nalazi u periodnom sustavu, teže je pakiranje i prostorna organizacija kristal. Kada je ova čelična kemijsku vezu, primjeri koji se mogu smanjiti za svaki postojeći metalni odlučujuća u izgradnji kristala. Legure imaju vrlo raznolik organizacija u prostoru, a neki od njih su još uvijek nije u potpunosti razumio.

Specifikacije Komunikacijski: nondirectionality

Kovalentna i metalna veza ima vrlo izraženu prepoznatljivu značajku. Za razliku od prvog, metalni veza nije usmjerena. Što to znači? To je, elektron oblak unutar kristala kreće sasvim slobodno unutar njega u različitim smjerovima, svaki od elektrona je u mogućnosti da se pridruže apsolutno bilo ion u strukturi čvorova. To jest, interakcija se odvija u različitim smjerovima. Dakle, oni kažu da je metalna veza - ne-directional.

Mehanizam kovalentne veze obuhvaća tvorbu zajedničke elektronskih parova, tj oblaci atoma preklapaju. I to se događa isključivo na određene linije koja spaja njihove centre. Dakle, govorimo o smjeru takve veze.

saturability

Ova karakteristika odražava sposobnost atoma za ograničeno ili neograničeno interakciji s drugima. Na primjer, kovalentnu i metalnu vezu na ovaj pokazatelj ponovno su suprotnosti.

Prvi je pun. Atomi koji su uključeni u formiranju su fiksni broj vanjskih valentni elektroni koji su izravno uključeni u formiranje spoja. Više nego da jede, to neće biti elektroni. Dakle, broj obveznica formirana ograničenom valenciju. Stoga zasićenja zbog. Zbog svojih svojstava većine spojeva ima stalan kemijski sastav.

Metala i vodikove veze, s druge strane, ne zasićenja. To je zbog mnogih slobodnih elektrona i orbitala unutar kristala. Uloga od iona u kristalnih rešetki, od kojih svaki može biti atom i ponovno ion u bilo kojem trenutku.

Još jedna karakteristika metalne veze - delocalization interna elektronska oblaka. To se očituje u sposobnosti male količine elektrona dijeli link na množinu metala atomskih jezgara. To je, gustoća delokalizirana kako je ravnomjerno raspoređen između svih jedinica kristala.

Primjeri tvorbe vezu u metala

Obzir nekoliko specifičnim izvedbama koje ilustriraju, kako se formira metalni veza. Primjeri sljedećih tvari:

• cink;
• aluminij;
• kalij;
• krom.

formiranje veza između metala cinka: Zn ^{0 -} 2e - ↔ Zn2 ^+. cinkov atom ima četiri razine energije. Slobodni orbitale temelje na elektronske strukture, on ima 15 - 3 p, 4 orbitale d 5 i 7 na 4f. Elektronska struktura su: 2s 1s ^{2 2 2} 2p ⁶ 3s 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4d 4p ^{0 0 0} 4f, samo 30 elektrona atoma. To jest, dvije slobodne valencije negativne čestice se mogu kretati u roku od 15 prostranih i nitko zauzeta orbitala u. I tako svaki atom. Rezultat - veliki ukupni prostor koji se sastoji od praznih orbitala, a mala količina elektrona koji povezuju cijelu strukturu zajedno.

Metalni veza između atoma aluminija: ^{0 -} AL e - AL ↔ ^3+. Trinaest elektroni aluminija atomi nalaze se na tri razine energije, očito nedostaje u izobilju. Elektronska struktura: 1 s ² 2s ² 2p ⁶ 3s 3p ^{1 2 0} 3d. Besplatno orbitale - 7 komada. Očito, elektron oblak će biti mala u usporedbi s ukupnom unutarnjem slobodnog prostora u kristalu.

krom metalni veza. Ovaj element njihove elektronske strukture. Nakon svega, za stabiliziranje kvara sustava događa s elektron 4s do 3d orbitalnog: 1 s ² 2s 2p ^{2 6 2} 3S 4s 3p ^{6 1 5} 4p 3d 4d ^{0 0 0} 4f. Samo 24 elektrona valencija od kojih su šest. Oni idu na zajedničkom elektroničkom prostora na formiranje kemijske veze. Besplatno orbitale 15, to je još uvijek znatno veći nego što je potrebno ispuniti. Stoga, krom - kao tipičan primjer metala s odgovarajućim veze u molekuli.

Jedan od najaktivnijih metala koje reagiraju čak i sa običnom vodom na vatru, kalij. Što račune za takve nekretnine? Opet, u mnogo čemu - metalik vrsta obveznica. Elektroni u elementu samo 19, ali oni se nalaze onoliko koliko 4 razine energije. To je 30 različitih orbitala podrazine. Elektronska struktura: 1 s ² 2s 2p ^{2 6 2} 3S 4s 3p ^{6 1 0} 4p 3d 4d ^{0 0 0} 4f. Samo dva valentni elektroni s vrlo niskim energija ionizacije. Besplatno ispasti i otići na zajedničkom elektroničkom prostoru. Orbitale pomaknuti jedan atom komada 22, tj vrlo opsežan prostor za „elektronski plin”.

Sličnosti i razlike sa drugim vrstama obveznica

Općenito, problem je već objašnjeno gore. One mogu samo generalizirati i izvući zaključak. Glavni prepoznatljiv od svih drugih vrsta komunikacijskih mogućnosti je metalni kristali su:

• nekoliko vrsta čestica koje sudjeluju u procesu vezanja (atomi, ioni ili atomi, ioni, elektrona);
• različiti geometrijski prostorna struktura kristala.

S vodikom i ionske metala kombinira osjećaja sitosti i neusmjeren. S kovalentnih polarnog - jakog elektrostatskog privlačenja između čestica. Posebno, ion - vrsta čestica u kristalnoj rešetci točke (iona). S kovalentnim nepolarna - atoma kristalnih sučelja.

Vrste veze u metala različitih agregatnom stanju

Kao što smo gore navedeno, metalni kemijska veza, čiji primjeri su dati u tekstu, a formira se u dva stanja agregacije metala i njihovih legura: krutine i tekućine.

Pitanje je: koju vrstu povezanosti s metalnim parama? A: Kovalentno polarne i nepolarne. Kao i kod svih spojeva prisutnih u plin. Koji nije razdere i kristalna struktura se zadržava tijekom duljeg zagrijavanja metala i prenijeti iz krutog u tekuće komunikacije. Međutim, kada je u pitanju prijenos tekućine za pare državi, kristal je uništen i metalik veza je prevedena u kovalentnih.