Metallic bond: vorming mechanisme.

Alle momenteel bekende chemische elementen, die in het periodiek systeem, conventioneel verdeeld in twee groepen: metalen en niet-metalen.Om niet alleen elementen en verbindingen worden, kunnen chemicaliën met elkaar, moeten ze bestaan ​​in de vorm van eenvoudige en complexe verbindingen.

Dit is waarom sommige elektronen proberen te nemen, en anderen - te geven.Bijvullen elkaar teneinde elementen van verschillende chemische moleculen.Maar wat kunnen ze elkaar worden gehouden?Waarom is er zo'n een kwestie van kracht, die niet onderworpen is aan zelfs de meest ernstige instrument vernietigen?Anderen daarentegen worden vernietigd door de geringste belichting.Dit alles is te wijten aan de vorming van verschillende soorten chemische bindingen tussen atomen in het molecuul, de vorming van een bepaalde roosterstructuur.

soorten chemische bindingen in verbindingen

Total mogelijk om 4 basistypen van chemische bindingen te wijzen.

1. covalente polaire.Gevormd tussen twee identieke niet-metalen door het delen van elektronen, de vorming van gemeenschappelijke elektronenparen.In het onderwijs wordt bijgewoond ongepaarde valentie deeltjes.Voorbeelden van halogenen, zuurstof, waterstof, stikstof, zwavel, fosfor.
2. polaire covalente.Gevormd tussen twee verschillende niet-metalen of tussen zeer zwak op de eigenschappen van de metalen en niet-metalen zwak electronegativity.In het hart zijn ook gemeenschappelijke elektronenparen en ze aan haar trekken van het atoom, het elektron affiniteit hoger is.Voorbeelden: NH3, SiC, P2O5 en anderen.
3. waterstofbinding.De onstabiele en zwakke, gevormd tussen de sterk elektronegatieve atoom van één molecuul en andere positieve.Dit gebeurt meestal als opgeloste stoffen in water (alcoholen, ammoniak etc.).Door middel van deze verbinding macromolecuul eiwitten, nucleïnezuren, complexe koolhydraten, enzovoort bestaan.
4. ionbinding.Gevormd als gevolg van elektrostatische aantrekkingskrachten raznozaryazhennyh ionen van metalen en niet-metalen.Hoe groter het verschil in deze indicator, hoe meer uitgesproken is de ionische aard van de interactie.Voorbeeldige verbindingen: binair zout, complexe verbinding - alkali.
5. metalen band, het mechanisme van de vorming die, als eigenschappen die zullen verder worden besproken.Gevormd in metalen, legeringen van verschillende soorten.

Er is zoiets als de eenheid van de chemische binding.Het zegt alleen dat het onmogelijk is elke binding maatstaf beschouwen.Ze zijn gewoon het symbool eenheid.Immers, de basis van alle interacties is een principe - elektronnostaticheskoe interactie.Daarom ionische, metallische, covalente binding en waterstof een enkelvoudige chemische aard en zijn alleen grensgevallen elkaar.

Metalen en hun fysische eigenschappen

Metalen zijn in de overgrote meerderheid van alle chemische elementen.Dit komt door de bijzondere eigenschappen.Een aanzienlijk deel daarvan is door de mens door nucleaire reacties in het laboratorium, zijn radioactief korte halveringstijd.

De meerderheid - natuurlijke elementen die het gehele gesteenten en ertsen vormen, behoren tot de belangrijkste verbindingen.Het is omwille van deze mensen hebben geleerd om legeringen gegoten, en maken veel mooie en belangrijke producten.Dit is zoals koper, ijzer, aluminium, zilver, goud, chroom, mangaan, nikkel, zink, lood en anderen.

voor alle metalen zijn een aantal gemeenschappelijke fysieke kenmerken, die de regeling van de vorming van metalen banden legt.Wat zijn deze kenmerken?

1. buigzaamheid en taaiheid.Het is bekend dat vele metalen worden opgebracht kunnen worden opgerold, zelfs tot het punt van folie (goud, aluminium).Onder andere bereide draad, flexibele vellen van metaal, producten die kunnen worden vervormd door een fysieke invloed, maar herstellen vorm na beëindiging daarvan.Dat zijn de eigenschappen van metalen en riep buigzaamheid en taaiheid.De reden voor deze functie - een metalen type obligatie.De ionen en elektronen in het kristal slede ten opzichte van elkaar zonder te breken, waardoor de integriteit van de gehele structuur te behouden.
2. metaalglans.Ook worden het metallische binding, het mechanisme van de vorming, de kenmerken en eigenschappen.Dus niet alle deeltjes kunnen absorberen of reflecteren lichtgolven van dezelfde lengte.De atomen van de meeste metalen reflecteren korte golf stralen en worden bijna dezelfde zilveren kleur, wit, bleke blauwachtig.Uitzonderingen zijn koper en goud, hun kleur is bruin-rood en geel resp.Zij kunnen een langgolvige straling reflecteren.
3. thermische en elektrische geleidbaarheid.Deze eigenschappen worden ook uitgelegd door de structuur van het kristalrooster, en dat met de vorming gerealiseerd metallic type obligatie.Vanwege de "electron gas", bewegen binnen het kristal, elektriciteit en warmte onmiddellijk en gelijkmatig verdeeld tussen alle atomen en ionen en uitgevoerd door middel van het metaal.
4. solid state onder normale omstandigheden.Hier is de enige uitzondering is kwik.Alle ander materiaal - zeker sterk, vaste verbindingen, evenals hun legeringen.Het is ook het gevolg van de in het metaalbinding metalen.Het mechanisme van de vorming van dergelijke bindende deeltjes volledig bevestigt eigenschappen.

Het is de fysische eigenschappen van metalen, die precies uitlegt definieert vorming van de metalen band regeling.Een relevante wijze te verbinden met de atomen van de elementen van metalen en hun legeringen.Dat is voor hen in de vaste en vloeibare toestanden.

metal type chemische binding

Wat zijn de mogelijkheden?Het feit dat dergelijke relatie niet wordt gevormd door raznozaryazhennyh ionen en elektrostatische aantrekking en niet vanwege het verschil in elektronegativiteit en beschikbaarheid van elektronenparen.Dat is ionische, metallic, covalente binding hebben verschillende aard en de onderscheidende kenmerken van het koppelen van deeltjes.

alle metalen zijn eigen kenmerken, zoals:

• klein aantal elektronen in de buitenste energieniveau (behalve voor bepaalde uitzonderingen, waarvoor kan worden 6,7 en 8);
• grote atoomstraal;
• lage ionisatie-energie.

Dit alles draagt ​​bij om gemakkelijke scheiding van de buitenste ongepaarde elektronen uit de kern.Deze gratis orbitalen van het atoom blijft zeer veel.Regeling van de metallische binding en alleen de overlap van vele verschillende cellen baan atomen vertonen, en dat als gevolg van de algemene vorm intrakristallijne ruimte.Het dient de elektronen van elk atoom, die beginnen in verschillende delen van het net vrij rondlopende.Periodiek, waarvan elk is verbonden met een ionen in het kristal apparaat en omzet in een atoom vervolgens losgemaakt, vorming ion.

dus de metallic bond - een binding tussen atomen, ionen en vrije elektronen in de totale kristal metaal.Het elektron wolk, vrij bewegen binnen de structuur, de zogenaamde "elektronengas".Er wordt hen uitgelegd meeste fysische eigenschappen van metalen en hun legeringen.

Hoe specifiek implementeert een metalen chemische binding?Voorbeelden zijn verschillend.Laten we proberen om te zien op een stuk van lithium.Zelfs als we zijn grootte van een erwt, zullen er duizenden atomen.Dus stel dat elk van deze duizenden atomen geeft een valentie elektronen in een gemeenschappelijke ruimte crystal.Op hetzelfde moment, het kennen van de elektronische structuur van het element, kunt u het aantal vacante orbitalen zien.Lithium zullen hun 3 (p-orbitaal van de tweede energie-niveau) hebben.Drie op elk atoom van de tienduizenden - dit is een gemeenschappelijke ruimte binnen het kristal, waarin het "elektronengas" vrij beweegt.

stof met een metalen band is altijd sterk.Na het elektronengas niet mogelijk kristal vallen, maar verschuift de lagen en daarna herstelt.Het is glanzend, heeft een bepaalde dichtheid (meestal hoog), smeltverloop, buigzaamheid en taaiheid.

Waar anders gerealiseerd metallic bond?Voorbeelden van stoffen:

• metalen in de vorm van eenvoudige structuren;
• alle metaallegeringen met elkaar;
• alle metalen en hun legeringen in vloeibare en vaste toestand.

Specifieke voorbeelden zijn gewoon ongelooflijk bedrag, zoals metalen in het periodiek systeem van meer dan 80!

metallic bond: vorming mechanisme

Als je het overwegen in algemene termen, de belangrijkste punten die we hierboven hebben geschetst.Beschikbaarheid van atoomorbitalen en elektronen gemakkelijk los van de kern vanwege de lage ionisatie energie - dat zijn de belangrijkste voorwaarden voor de vorming van dit soort communicatie.Zo blijkt dat het wordt uitgevoerd tussen de volgende deeltjes:

• atomen in het rooster plaatsen;
• vrije elektronen die in het metaal valentie waren;
• ionen in het kristalrooster sites.

Het resultaat - een metalen band.Het mechanisme van de vorming van het algemeen uitgedrukt door de volgende vermelding:. Me0 - e- ↔ Men +Uit het diagram blijkbaar enige deeltjes in het metaal kristal.

kristallen zelf kunnen verschillende vormen hebben.Het hangt af van het materiaal waarmee we te maken hebben.

soorten kristallen

Deze metalen structuur van het metaal of legering wordt gekenmerkt door een zeer dichte pakking van de deeltjes.Het geeft de ionen in het kristal sites.Door zelf, kan het rooster zijn van verschillende geometrische vormen in de ruimte.

1. Obemnotsentricheskaya kubieke rooster - alkalimetalen.
2. zeshoekige compacte structuur - alle alkaline, behalve voor barium.
3. Granetsentricheskaya kubieke - aluminium, koper, zink, verschillende overgangsmetalen.
4. rhombohedral structuur - van kwik.
5. tetragonaal - indium.

De zware metalen en de lagere is in het periodiek systeem, hoe moeilijker het is verpakking en ruimtelijke organisatie van het kristal.Deze metalen chemische binding, waarvan voorbeelden kunnen worden verlaagd voor elk bestaand metal beslissend in de constructie van het kristal.De legeringen hebben een zeer diverse organisatie in de ruimte, sommige zijn nog steeds niet volledig begrepen.

Communicatie Specificaties:

niet gericht covalente en metallic obligatie heeft een zeer uitgesproken onderscheidend kenmerk.Anders dan de eerste, wordt de metalen band niet gericht.Wat betekent dit?Dat wil zeggen, de elektronenwolk in het kristal beweegt vrij vrij binnen het in verschillende richtingen, ieder van de elektronen in staat om perfect mee eventuele ionen in de knooppunten van de structuur.Dat wil zeggen de interactie in verschillende richtingen uitgevoerd.Vandaar dat ze zeggen dat de metalen band - non-directional.

mechanisme omvat de vorming van een covalente binding gedeelde elektronenparen, namelijk wolken atomen overlappen.En het gebeurt strikt op een bepaalde lijn die hun centra.Dus praten over de richting van een dergelijke verbinding.

verzadiging

Deze eigenschap weerspiegelt het vermogen van atomen tot een beperkte of onbeperkte interactie met anderen.Bijvoorbeeld, covalente en metallische binding op deze indicator opnieuw zijn tegenpolen.

eerst verzadigd.De bij de vorming atomen, een vast aantal valentie-elektronen buiten direct betrokken bij de vorming van verbindingen.Ruim eten, zal het niet de elektronen.Daarom is het aantal obligaties gevormd beperkte Valence.Vandaar verzadiging verbinding.Door dit kenmerk meeste verbindingen een constante chemische samenstelling.

metaal en waterstofbindingen, anderzijds, niet-verzadigende.Dit komt door de aanwezigheid van een groot aantal vrije elektronen in het kristal orbitalen.Speelt ook een rol in de ion rooster plaatsen, die elk ion atoom weer op elk moment.

Een ander kenmerk van de metalen band - delokalisatie interne electron cloud.Dit manifesteert zich in het vermogen van een klein aantal elektronen gedeeld tussen een aantal bindende atoomkernen metalen.Dat wil zeggen, de dichtheid van gedelokaliseerde zoals gelijkelijk verdeeld over alle eenheden van het kristal.

Voorbeelden van binding in metalen

overwegen een aantal specifieke opties die illustreren hoe de metalen band wordt gevormd.Voorbeelden van stoffen volgende:

• zink;
• aluminium;
• kalium;
• chroom.

vorming van metalen banden tussen atomen zink: Zn0 - 2e- ↔ Zn2 +.Zinkatoom heeft vier vermogensniveaus.Vrije orbitalen aan de hand van de elektronische structuur heeft 15 - 3 p-orbitalen, 5-4 d en 7 4f.Elektronische structuur van het volgende: 1s22s22p63s23p64s23d104p04d04f0, net op het atoom 30 elektronen.Dat wil zeggen twee vrije valentie negatieve deeltjes in staat zijn om te bewegen in de range van 15 ruime en niemand bezette orbitalen.En aangezien elk atoom.Het resultaat - een grote totale ruimte van de lege orbitalen en een klein aantal elektronen dat de hele structuur samenbinden.

metalen binding tussen de atomen van aluminium: AL0 - e- ↔ AL3 +.Dertien van de elektronen van een atoom aluminium gebrachte drie energieniveaus, waarbij ze duidelijk gebrek overvloed.Elektronische structuur: 1s22s22p63s23p13d0.Gratis orbitalen - 7 stuks.Uiteraard zal de elektronenwolk klein zijn in vergelijking met de totale interne ruimte in het kristal.

chroom metallic bond.Dit artikel is speciaal in de elektronische structuur.Immers, om het systeem te stabiliseren is het falen van een elektron uit 4s tot 3d orbitaal: 1s22s22p63s23p64s13d54p04d04f0.Slechts 24 van het elektron van de valentie waarvan zes verandert.Zij gaan in een gemeenschappelijk elektronisch ruimte op de vorming van chemische bindingen.Vrije orbitalen 15, dat nog veel meer dan nodig is voor het vullen.Daarom chroom - een typisch voorbeeld van het metaal om de overeenkomstige binding in het molecuul.

Een van de meest actieve metalen die ook reageren met gewoon water ontsteking kalium.Wat goed is voor dergelijke eigenschappen?Nogmaals, in vele opzichten - een metalen type obligatie.Elektronen dit punt alleen 19, maar zich zoveel 4 vermogensniveaus.Dat is 30 verschillende orbitalen subniveaus.Elektronische structuur: 1s22s22p63s23p64s13d04p04d04f0.Slechts twee valentie-elektronen, met een zeer lage ionisatie-energie.Beschikbare breken en ga naar de gemeenschappelijke elektronische ruimte.Orbitalen één atoom van 22 stukken te verplaatsen, dat een zeer brede ruimte voor het "elektronengas".

overeenkomsten en verschillen met andere soorten obligaties

In het algemeen, het probleem is reeds hierboven besproken.We kunnen alleen maar samen te vatten en te sluiten.De belangrijkste onderscheidend van andere vormen van communicatie functies is het metaal kristallen:

• verschillende soorten deeltjes deelnemen aan het proces van binding (atomen, ionen of atomen, ionen, elektronen);
• verschillende ruimtelijke geometrische structuur van kristallen.

met waterstof en ionische metalen combineert verzadiging en ongericht.Met polaire covalente - sterke elektrostatische aantrekking tussen de deeltjes.Afzonderlijk ion-- type deeltjes in het kristalrooster punten (ionen).Met covalente polaire - atomen in het kristal sites.

soorten bindingen in de aggregatietoestand van metalen van verschillende

Zoals hierboven vermeld, het metaal chemische binding, geïllustreerd in een artikel geproduceerd in de twee aggregatietoestanden metalen en hun legeringen: vast en vloeibaar.

De vraag is: wat voor type verbinding in metal dampen?Antwoord: covalente polaire en niet-polaire.Zoals bij alle verbindingen in een gas.Dat wil zeggen, de langdurige verhitting van het metaal en de overdracht van vaste naar vloeibare toestand vanwege niet gescheurd, en de kristalstruktuur behouden blijft.Echter, als het gaat om de vloeistof over te brengen naar de damptoestand, wordt het kristal vernietigd en omgezet in een metallische binding covalent.