alle kendte kemiske elementer, arrangeret i det periodiske system, konventionelt opdelt i to grupper: metaller og ikke-metaller.For at blive ikke kun elementer og forbindelser, kan kemikalier interagere med hinanden, skal de findes i form af simple og komplekse forbindelser.
Dette er hvorfor nogle elektroner forsøger at tage, og andre - til at give.Påfyldning hinanden for således at danne elementer af forskellige kemiske molekyler.Men hvad giver dem mulighed for at blive holdt sammen?Hvorfor er der sådan et spørgsmål om styrke, som ikke er omfattet at ødelægge selv de mest alvorlige værktøj?Andre, tværtimod, bliver ødelagt af den mindste eksponering.Alt dette skyldes dannelsen af forskellige typer af kemiske bindinger mellem atomerne i molekylet, dannelsen af en specifik gitterstruktur.
Typer af kemiske bindinger i forbindelser
alt muligt at afsætte 4 grundlæggende typer af kemiske bindinger.
- kovalente upolære.Dannet mellem to identiske ikke-metaller ved at dele af elektroner, der danner fælles elektronpar.I uddannelse, er det deltog uparrede valens partikler.Eksempler på halogener, ilt, brint, kvælstof, svovl, fosfor.
- polær kovalent.Dannet mellem to forskellige ikke-metaller eller mellem meget svag på egenskaberne af metal og ikke-metallisk svag i elektronegativitet.I hjertet er også fælles elektronpar og trække dem til hende atomet, elektron affinitet er højere.Eksempler: NH3, SiC, P2O5 og andre.
- hydrogenbinding.Den mest ustabile og svage, er dannet mellem stærkt elektronegative atom ét molekyle og andre positive.Dette sker oftest, når det opløses stoffer i vand (alkoholer, ammoniak og så videre).Gennem en sådan forbindelse kan eksistere makromolekyle proteiner, nukleinsyrer, komplekse kulhydrater, og så videre.
- ionbinding.Dannet på grund af elektrostatisk tiltrækning kræfter raznozaryazhennyh ioner af metal og ikke-metallisk.Jo større forskel i denne indikator er, jo mere udtalt er den ioniske karakter af interaktion.Eksempler på forbindelser: binære salt, kompleks forbindelse - alkali.
- metalliske binding, mekanismen for dannelse, som, samt egenskaber, der vil blive diskuteret yderligere.Dannet i metaller, legeringer af forskellig art.
Der er sådan en ting som enheden af den kemiske binding.Det bare siger, at det er umuligt at betragte hver obligation benchmark.De er bare enheden symbol.Efter alt, grundlaget for alle interaktioner er en enkelt princip - elektronnostaticheskoe interaktion.Derfor ioniske, metallisk, kovalent binding og hydrogen har en enkelt kemisk art og er kun grænsetilfælde til hinanden.
Metaller og deres fysiske egenskaber
Metaller er i langt de fleste af alle grundstoffer.Dette er på grund af deres særlige egenskaber.En betydelig del af dem har modtaget mennesket ved kernereaktioner i laboratoriet, er de radioaktive med kort halveringstid.
Men de fleste - er naturlige elementer, der udgør de hele sten og malm, er en del af de vigtigste forbindelser.Det er på grund af disse mennesker har lært at kaste legeringer, og gøre en masse smukke og vigtige produkter.Dette er sådan som kobber, jern, aluminium, sølv, guld, krom, mangan, nikkel, zink, bly og andre.
for alle metaller er nogle fælles fysiske egenskaber, hvilket forklarer den ordning for dannelsen af metalliske bindinger.Hvad er disse egenskaber?
- formbarhed og duktilitet.Det er kendt, at mange metaller kan rulles ned, selv til det punkt folie (guld, aluminium).Blandt andet forberedt tråd, fleksible plader af metal, produkter, der kan deformeres af en fysisk effekt, men så genvinde formen efter dens ophør.Det er de kvaliteter af metaller og kaldte formbarhed og duktilitet.Årsagen til denne funktion - en metallisk type obligation.De ioner og elektroner i krystallen glide i forhold til hinanden uden at bryde, som gør det muligt at bevare integriteten af hele strukturen.
- metalglans.Det forklarer også den metalliske obligation, mekanismen for dannelse, dens egenskaber og funktioner.Det er således ikke alle partikler er i stand til at absorbere eller reflektere lys bølger af samme længde.De atomer fleste metaller afspejler kortbølge stråler og bliver næsten samme sølvfarvet, hvid, bleg blålig.Undtagelser er kobber og guld, deres farve er brun-rød og gul, hhv.De er i stand til at afspejle en mere langbølget stråling.
- termisk og elektrisk ledningsevne.Disse egenskaber er også forklares ved strukturen af krystalgitter, og det faktum, at i dens dannelse realiserede metallisk type obligation.På grund af den "elektron gas", bevæger sig inde krystallen, elektricitet og varme øjeblikkeligt og fordeles mellem alle atomer og ioner og ledes gennem metallet.
- fast tilstand under normale forhold.Her den eneste undtagelse er kviksølv.Alle andre metaller - er bestemt stærke, faste forbindelser, samt deres legeringer.Det er også resultatet af metallerne til stede i metalbinding.Mekanismen for dannelse af denne type af binding partiklerne fuldt bekræfter egenskaber.
Det er de grundlæggende fysiske egenskaber af metaller, hvilket forklarer præcist definerer dannelse af ordningen metallisk obligation.En relevant måde at forbinde den til atomer af elementer af metaller og legeringer.Det er for dem i faste og flydende stater.
metal type kemisk binding
Hvad er dens funktioner?Faktum er, at et sådant forhold dannes ikke ved raznozaryazhennyh ioner og elektrostatisk tiltrækning og ikke på grund af forskellen i elektronegativitet og tilgængelighed af elektron-par.Det er ionisk, metallisk, covalent binding har flere forskellig karakter og kendetegn for forbinder partikler.
alle metaller er iboende karakteristika såsom:
- lille antal elektroner i den ydre energiniveau (med undtagelse af visse undtagelser, som der kan være 6,7 og 8);
- store atomare radius;
- lav ionisering energi.
Alt dette bidrager til let adskillelse af de ydre uparrede elektroner fra kernen.Denne frie orbitaler atomet stadig meget.Skema af det metalliske binding er lige og vil vise overlapningen af mange forskellige celler kredser atomer sammen, og at de som følge af den generelle form intrakrystallinske plads.Det tjener elektronerne fra hvert atom, som begynder at vandre frit i forskellige dele af nettet.Periodisk, er hver især forbundet til en ion i krystallen enhed og konverterer det til et atom derefter fritliggende, danner ion.
således den metalliske binding - en binding mellem atomerne, ioner og frie elektroner i den samlede krystal metal.Den elektron skyen, bevæge sig frit inde i strukturen, kaldet "elektron gas".Det er forklaret dem de fleste af de fysiske egenskaber af metaller og deres legeringer.
Hvor specifikt implementerer en metallisk kemisk binding?Eksempler indbefatter forskellige.Lad os prøve at se på et stykke af lithium.Selv hvis vi tager hans ært, vil der være tusindvis af atomer.Så forestille sig, at hver af disse tusinder af atomer giver en valens elektron i et fælles krystal plads.Samtidig, vel vidende den elektroniske struktur af elementet, kan du se antallet af ledige orbitaler.Lithium vil have deres 3 (p-orbital af den anden energiniveau).Tre i ethvert atom i de titusinder - dette er et fælles rum i krystal, hvor "elektron gas" bevæger sig frit.
stof med en metal obligation er altid stærk.Efter elektrongas ikke tillader krystal at falde, men kun skifter lagene og derefter bedres.Det er skinnende, har en vis tæthed (som regel høj), fusibility, formbarhed og duktilitet.
Hvor ellers realiseret metallisk obligation?Eksempler på stoffer:
- metaller i form af simple strukturer;
- alle metallegeringer med hinanden;
- alle metaller og legeringer i flydende og fast tilstand.
Specifikke eksempler er bare utroligt beløb, som metaller i det periodiske system på mere end 80!
metallisk obligation: dannelse mekanisme
Hvis du mener, at det i generelle vendinger, de vigtigste punkter, vi har skitseret ovenfor.Tilgængelighed af atomare orbitaler og elektroner let løsrevet fra kernen på grund af den lave ioniseringsenergi - det er de vigtigste betingelser for dannelsen af denne form for kommunikation.Således viser det sig, at den gennemføres mellem følgende partikler:
- atomer i gitter sites;
- frie elektroner, der var i metal valens;
- ioner i krystalgitteret sites.
Resultatet - en metallisk obligation.Mekanismen for dannelse generelt udtrykt ved følgende post:. Me0 - e- ↔ Mænd +Fra diagrammet åbenbart, partikler til stede i metal krystal.
krystaller selv kan have forskellige former.Det afhænger af det materiale, som vi har med at gøre.
typer af krystaller
Dette metal struktur af metal eller en legering er kendetegnet ved en meget tæt pakning af partikler.Det giver ionerne i krystallen sites.Af sig selv, kan gitteret være af forskellige geometriske former i rummet.
- Obemnotsentricheskaya kubisk gitter - alkalimetaller.
- sekskantede kompakte struktur - alt alkaliske, med undtagelse af barium.
- Granetsentricheskaya kubik - aluminium, kobber, zink, mange overgangsmetaller.
- rhombohedral struktur - fra kviksølv.
- tetragonal - indium.
De tungmetaller og den nederste er det i det periodiske system, jo sværere er det emballage og rumlig organisering af krystal.Denne metalliske kemisk binding, kan reduceres eksempler herpå for hver eksisterende metal er afgørende i opbygningen af krystallen.Legeringerne har en meget forskelligartet organisation i rummet, nogle af dem er stadig ikke helt forstået.
Kommunikation Specifikationer:
ikke rettet kovalente og metallisk obligation har en meget udtalt særkende.I modsætning til den første, den metalliske bånd ikke er rettet.Hvad betyder det?Det vil sige, elektronskyen inden krystallen bevæger sig ganske frit inden det i forskellige retninger, idet hver af elektronen er i stand til at slutte sig perfekt helst ion i knudepunkterne i strukturen.Det vil sige, at interaktionen udføres i forskellige retninger.Derfor siger de, at den metalliske bond - ikke-retningsbestemt.
mekanisme involverer dannelsen af en kovalent binding delt elektronpar, overlapper dvs. skyer af atomer.Og det sker udelukkende på en bestemt linje, som forbinder deres centre.Så taler om retningen af en sådan forbindelse.
mætning
Denne egenskab afspejler evne atomer til et begrænset eller ubegrænset samspil med andre.For eksempel, kovalente og metallisk obligation på denne indikator igen er modsætninger.
første er mættet.De er involveret i dens dannelse atomer, har et fast antal valenselektroner udenfor, der er direkte involveret i dannelsen af forbindelser.Mere end at spise, vil det ikke være elektronerne.Derfor er antallet af obligationer dannede begrænset valens.Derfor mætning forbindelse.På grund af denne egenskab, de fleste af forbindelserne har en konstant kemisk sammensætning.
metal- og hydrogenbindinger, på den anden side, ikke-mættende.Dette skyldes tilstedeværelsen af mange frie elektroner inden krystal orbitaler.Spiller også en rolle i ion gittersteder, som hver især kan være ion atom og igen når som helst.
Et andet kendetegn ved den metalliske bond - flytning internt elektron sky.Det viser sig i evnen af et lille antal af elektroner delt mellem et sæt bindende atomkerner metaller.Det vil sige, at tætheden af delokaliseret som det er fordelt ligeligt mellem alle enheder i krystallen.
Eksempler på limning i metaller
overveje flere specifikke indstillinger, som illustrerer, hvordan den metalliske obligation er dannet.Eksempler på stoffer efter:
- zink;
- aluminium;
- kalium;
- krom.
dannelse af metalliske bindinger mellem atomer af zink: Zn0 - 2e ↔ Zn2 +.Zinkatom har fire effektniveauer.Gratis orbitaler på grundlag af den elektroniske struktur, det har 15 - 3 p-orbitaler, 5-4 d, og 7 4f.Elektronisk struktur af følgende: 1s22s22p63s23p64s23d104p04d04f0, bare i de atom 30 elektroner.Det vil sige, to frie valens negative partikler er i stand til at bevæge sig i intervallet 15 rummelige og ingen besatte orbitaler.Og da hvert atom.Resultatet - et stort samlet plads på de tomme orbitaler, og et lille antal af elektroner, som binder hele strukturen sammen.
metallisk binding mellem atomerne af aluminium: AL0 - e- ↔ AL3 +.Tretten af elektronerne i et atom af aluminium placeret på tre energiniveauer, som de mangler tydeligvis overflod.Elektronisk struktur: 1s22s22p63s23p13d0.Gratis orbitaler - 7 stykker.Selvfølgelig vil elektronskyen være lille sammenlignet med den samlede indre frie rum i krystallen.
krom metallisk obligation.Denne post er speciel i sin elektroniske struktur.Efter alt, for at stabilisere systemet er svigt af en elektron fra 4s til 3d orbital: 1s22s22p63s23p64s13d54p04d04f0.Kun 24 af elektron fra valensen som fik seks.De går ind i et fælles elektronisk plads på dannelsen af kemiske bindinger.Gratis orbitaler 15, der stadig er meget mere end der kræves til fyldning.Derfor chrom - som et typisk eksempel på metallet til den tilsvarende binding i molekylet.
En af de mest aktive metaller, der reagerer selv med normalt vand for antændelse er kalium.Hvad tegner sig for sådanne egenskaber?Igen, i mange henseender - en metallisk type obligation.Elektroner kun dette punkt 19, men de er placeret så meget som 4 effektniveauer.Det er 30 forskellige orbitaler underniveauer.Elektronisk struktur: 1s22s22p63s23p64s13d04p04d04f0.Blot to valenselektroner, med en meget lav ionisering energi.Tilgængelige bryde væk og gå til det fælles elektroniske rum.Orbitaler til at flytte et atom af 22 stykker, det er en meget bred plads til de "elektron gas".
ligheder og forskelle med andre typer af obligationer
Generelt er spørgsmålet allerede blevet diskuteret ovenfor.Vi kan kun opsummere og konkludere.Det vigtigste karakteristiske fra alle andre former for kommunikation funktioner er metalkrystallerne er:
- flere typer af partikler, der deltager i processen til at binde (atomer, ioner eller atomer, ioner, elektroner);
- forskellige rumlige geometriske struktur af krystaller.
med brint og ioniske metal kombinerer mæthed og ikke-orienteret.Med polar kovalente - stærk elektrostatisk tiltrækning mellem partiklerne.Separat, ion-- typen partikler i krystallinske gitterpunkter (ioner).Med kovalente upolære - atomer i krystallen websteder.
Typer af obligationer i den samlede tilstand af metal af forskellig
Som vi bemærkede ovenfor, den metalliske kemiske binding, eksemplificeret i en artikel produceret i de to stater om sammenlægning metaller og legeringer heraf: fast og flydende.
Spørgsmålet er: hvilken type tilslutning i metaldampe?Svar: kovalent polære og upolære.Som med alle forbindelser til stede i en gas.Det vil sige, den langvarige opvarmning af metallet og dens overførsel fra fast til flydende tilstand skyldes ikke revet, og krystalstrukturen opretholdes.Men når det kommer til at overføre væsken til dampform, er krystallen ødelagt og omdannet til en metallisk binding covalent.
