Metallic bond: dannelsen mekanismen.

alle kjente kjemiske elementer, anordnet i det periodiske system, som vanligvis delt inn i to grupper: metaller og ikke-metaller.For å bli ikke bare elementer og forbindelser, kan kjemikalier kommunisere med hverandre, må de foreligge i form av enkle og komplekse forbindelser.

Dette er hvorfor noen elektroner prøver å ta, og andre - å gi.Påfylling av hverandre slik at de danner deler av forskjellige kjemiske molekyler.Men hva tillater dem å bli holdt sammen?Hvorfor er det en slik sak av styrke, som ikke er underlagt ødelegge selv den mest alvorlige verktøyet?Andre, tvert imot, blir ødelagt av den minste eksponering.Alt dette er på grunn av dannelsen av forskjellige typer av kjemiske bindinger mellom atomene i molekylet, dannelsen av en bestemt gitterstruktur.

Typer av kjemiske bindinger i forbindelser

Total mulige å bevilge 4 grunnleggende typer kjemiske bindinger.

1. kovalente upolare.Dannet mellom to identiske ikke-metaller ved å dele elektroner, som danner felles elektronpar.I utdanning, er det deltok uparede valens partikler.Eksempler på halogener, oksygen, hydrogen, nitrogen, svovel, fosfor.
2. polar kovalente.Dannet mellom to forskjellige ikke-metaller eller mellom meget svak på egenskapene til metallet og nonmetal svak i elektronegativitet.Kjernen er også vanlig elektronpar og trekke dem til sin atomet, er elektron affinitet høyere.Eksempler: NH3, SiC, P2O5 og andre.
3. hydrogenbinding.Den mest ustabile og svake, er dannet mellom den sterkt elektronegative atom av et molekyl, og den andre positiv.Dette skjer oftest når den er oppløst stoffer i vann (alkoholer, ammoniakk og så videre).Gjennom en slik forbindelse kan foreligge makromolekylære proteiner, nukleinsyrer, komplekse karbohydrater, og så videre.
4. ionisk binding.Dannet på grunn av elektrostatiske tiltrekningskreftene raznozaryazhennyh ioner av metall og nonmetal.Jo større forskjellen i denne indikatoren, desto mer uttalt er den ioniske natur av interaksjonen.Eksempler på slike forbindelser: binær salt, komplekst sammensatte - alkali.
5. metallisk binding, mekanismen for formasjonen som, i tillegg til egenskaper som vil bli nærmere omtalt.Dannet i metaller, legeringer av ulike slag.

Det er slikt som enhet i kjemisk binding.Den sier bare at det er umulig å vurdere hver obligasjon benchmark.De er bare enheten symbol.Tross alt, er grunnlaget for all samhandling et enkelt prinsipp - elektronnostaticheskoe interaksjon.Derfor ioniske, metallisk, kovalent binding og hydrogen har en enkelt kjemisk natur, og er bare grensetilfeller til hverandre.

Metaller og deres fysiske egenskaper

Metaller er i det store flertallet av alle kjemiske elementer.Dette er på grunn av deres spesielle egenskaper.En betydelig del av dem har blitt mottatt av mann ved kjernereaksjoner i laboratoriet, er de radioaktive med kort halveringstid.

Men flertallet - er naturlige elementer som danner hele bergarter og malmer, er en del av de viktigste forbindelsene.Det er på grunn av disse menneskene har lært å kaste legeringer, og gjøre en rekke vakre og viktige produkter.Dette er for eksempel kobber, jern, aluminium, sølv, gull, krom, mangan, nikkel, sink, bly og andre.

for alle metaller er noen vanlige fysiske egenskaper, som forklarer ordningen med dannelsen av metalliske obligasjoner.Hva er disse egenskapene?

1. malleability og duktilitet.Det er kjent at mange metaller kan rulles ned selv til det punktet av folie (gull, aluminium).Blant annet forberedt wire, fleksible metallplater, produkter som kan bli deformert av en fysisk innvirkning, men deretter gjenopprette form etter sin oppsigelse.Dette er kvaliteter av metaller og kalte malleability og duktilitet.Grunnen til denne funksjonen - en metallisk type obligasjoner.De ioner og elektroner i krystall gli i forhold til hverandre uten å bryte, som tillater å bevare integriteten av hele strukturen.
2. metallisk glans.Det forklarer også den metalliske bond, mekanismen av formasjons, dens egenskaper og funksjoner.Således er ikke alle partikler som er i stand til å absorbere eller reflektere lysbølger med samme lengde.Atomer av de fleste metaller reflekterer kortbølgestråler, og blir nesten den samme sølvfarge, hvit, blekt blå.Unntak er kobber og gull, er deres farge brun-rød og gul, henholdsvis.De er i stand til å reflektere en mer langbølget stråling.
3. termisk og elektrisk ledningsevne.Disse egenskaper er også forklares med strukturen av krystallgitteret, og at det i sin formasjon realisert metallisk type binding.På grunn av den «elektron gass", beveger seg inne i krystallen, elektrisitet og varme øyeblikkelig og jevnt fordelt mellom alle atomer og ioner, og ledes gjennom metallet.
4. solid state under normale forhold.Her er det eneste unntaket kvikksølv.Alle andre metaller - er absolutt sterke, solide forbindelser, samt deres legeringer.Det er også et resultat av metallene som er tilstede i metallbinding.Mekanismen for dannelse av denne type binding partiklene fullstendig bekrefter egenskaper.

Det er de grunnleggende fysiske egenskapene til metaller, som forklarer nøyaktig definerer dannelsen av den metalliske bindingen ordningen.Et relevant måte å koble den til atomer av elementer av metaller og legeringer.Det er for dem i de faste og flytende stater.

metall type kjemisk binding

Hva er dens funksjoner?Faktum er at et slikt forhold er dannet ikke ved raznozaryazhennyh ioner og elektrostatisk tiltrekning og ikke på grunn av forskjell i elektronegativitet og tilgjengelighet av elektronpar.Det er ionisk, metallic, kovalent binding har flere forskjellig art og karakteristiske trekk ved linking partikler.

alle metaller er iboende egenskaper, slik som:

• lite antall av elektroner i den ytre energinivå (bortsett fra visse unntak, som det kan være 6,7 og 8);
• store atomradius;
• lav ioniseringsenergien.

Alt dette bidrar til lett atskillelse av de ytre uparede elektroner fra kjernen.Denne gratis orbitaler av atomet er fortsatt veldig mye.Ordningen av metallisk binding er like og vil vise overlappingen av mange forskjellige celler som kretser atomer sammen, og at som et resultat av den generelle form intrakrystallinske plass.Det tjener elektronene fra hvert atom, som begynner å vandre fritt i forskjellige deler av risten.Med jevne mellomrom, som hver er forbundet med et ion i krystallen enheten og konverterer den til et atom da frittliggende, danner ion.

Dermed metallic bond - et bånd mellom atomer, ioner og frie elektroner i den generelle krystall metall.Den elektronskyen, bevege seg fritt inne i strukturen, kalt "elektron gass".Det er forklart dem de fleste av de fysikalske egenskaper for metaller og legeringer.

Hvordan spesifikt implementerer en metallisk kjemisk binding?Eksempler på dette er annerledes.La oss prøve å se på et stykke av litium.Selv om vi tar sin ert størrelse, vil det være flere tusen atomer.Så tenk deg at hver av disse tusenvis av atomer gir et valenselektron i én felles krystall plass.Samtidig, vel vitende om den elektroniske strukturen av elementet, kan du se hvor mange ledige orbitaler.Litium vil ha sin 3 (p-orbital av det andre energinivå).Tre i hvert atom av de titusener - er dette en vanlig plass i krystall, der "elektron gass" beveger seg fritt.

stoff med et metall obligasjon er alltid sterk.Etter elektron gass tillater ikke krystall å falle, men bare skifter lagene og deretter gjenoppretter.Det er skinnende, har en viss tetthet (vanligvis høy), smeltbarhet, formbarhet og seighet.

Hvor ellers skjønte metallic bindingen?Eksempler på stoffer:

• metaller i form av enkle strukturer;
• alle metallegeringer med hverandre;
• alle metaller og legeringer i flytende og fast tilstand.

Spesielle eksempler er bare utrolig verdi, som metaller i det periodiske system med mer enn 80!

metallic bond: dannelsen mekanismen

Hvis du vurdere det i generelle vendinger, de viktigste punktene vi har skissert ovenfor.Tilgjengelighet av atomorbitalene og elektroner lett løsnes fra kjernen på grunn av den lave ioniseringsenergien - disse er de viktigste betingelser for dannelsen av denne type kommunikasjon.Dermed viser det seg at det er gjennomført mellom følgende partikler:

• atomer i gitteret områder;
• frie elektroner som var i metall valens;
• ioner i krystall gitter nettsteder.

Resultatet - en metallisk binding.Mekanismen for dannelse generelt uttrykkes ved følgende oppføring:. Me0 - e- ↔ menn +Fra diagrammet tydeligvis, eventuelle partikler som er tilstede i metallet krystall.

krystaller seg selv kan ha ulike former.Det avhenger av materialet som vi har å gjøre.

typer av krystaller

Dette metall struktur av metallet eller legeringen er kjennetegnet ved en meget tett pakning av partiklene.Det gir ionene i det krystall nettsteder.Av seg selv, kan gitteret være av forskjellige geometriske former på plass.

1. Obemnotsentricheskaya kubisk gitter - alkalimetaller.
2. sekskantede kompakt struktur - alt alkalisk, med unntak av barium.
3. Granetsentricheskaya kubikk - aluminium, kobber, sink, mange overgangsmetaller.
4. rhombohedral struktur - fra kvikksølv.
5. tetragonale - indium.

De tungmetaller og nedre det er i det periodiske systemet, jo vanskeligere er det pakking og romlige organiseringen av krystallen.Dette metallic kjemisk binding, kan eksempler på hvilke reduseres for hver eksisterende metal er avgjørende i byggingen av krystallen.Legeringene har en veldig mangfoldig organisasjon i verdensrommet, noen av dem er likevel ennå ikke fullt ut forstått.

Kommunikasjons Spesifikasjoner:

ikke rettet kovalente og metalliske Obligasjonslånet har en svært markant særpreg.I motsetning til den første, er den metalliske binding ikke rettet.Hva betyr dette?Det vil si at elektronskyen i krystallet beveger seg helt fritt i den i forskjellige retninger, og hver av elektronet er i stand til å bli helt noen ion i knutepunktene av strukturen.Det vil si at interaksjon blir utført i forskjellige retninger.Derfor sier de at den metalliske bond - ikke-retningsbestemt.

mekanismen involverer dannelsen av en kovalent binding felles elektronpar, dvs. skyer av atomer lapper hverandre.Og det skjer strengt på en bestemt linje som forbinder sine sentre.Så snakk om retningen av en slik forbindelse.

metning

Denne karakteristikken reflekterer muligheten av atomer i begrenset eller ubegrenset samspill med andre.For eksempel kovalente og metallisk bånd på denne indikatoren igjen er motsetninger.

først er mettet.Atomene er involvert i dannelsen, har et fast antall valens elektroner utenfor, er direkte involvert i dannelsen av forbindelser.Mer enn å spise, vil det ikke være elektronene.Derfor antall obligasjoner dannet begrenset valens.Derfor metning tilkobling.På grunn av denne egenskapen har de fleste av forbindelsene har en konstant kjemisk sammensetning.

metall og hydrogenbindinger, på den annen side, ikke-metnings.Dette er på grunn av tilstedeværelsen av mange frie elektroner i krystallet orbitaler.Også spille en rolle i de ion gitterplasser, som hver kan være ion atom og på nytt til enhver tid.

Et annet karakteristisk for den metalliske bond - delokalisering indre elektronskyen.Det er manifestert i evnen av et lite antall elektroner som deles mellom et sett av bindende atomkjerner metaller.Det vil si at tettheten av delokaliserte som det er fordelt likt på hver andel av krystallen.

Eksempler på bonding i metaller

vurdere flere konkrete alternativer som illustrerer hvordan den metalliske bindingen er dannet.Eksempler på stoffer følgende:

• sink;
• aluminium;
• kalium;
• krom.

dannelsen av metalliske bindinger mellom atomer av sink: Zn0 - 2e ↔ Zn2 +.Sink atom har fire effektnivåer.Frie orbitaler på grunnlag av den elektroniske struktur, har det 15 - 3 p-orbitaler, 5-4 d og 7 4f.Elektronisk struktur av følgende: 1s22s22p63s23p64s23d104p04d04f0, bare i atom 30 elektroner.Det vil si to gratis valens negative partikler er i stand til å bevege seg i området 15 romslige og ingen okkupert orbitaler.Og siden hvert atom.Resultatet - en stor total plass av de tomme orbitaler, og et lite antall elektroner som binder hele strukturen sammen.

metallisk binding mellom atomer av aluminium: AL0 - e- ↔ AL3 +.Tretten av elektronene i et atom av aluminium plassert på tre energinivåer, som de åpenbart mangler overflod.Elektronisk struktur: 1s22s22p63s23p13d0.Gratis orbitaler - 7 stykker.Selvfølgelig vil elektronskyen være liten sammenlignet med den totale indre fritt rom i krystallen.

krom metallisk binding.Dette elementet er spesiell i sin elektroniske struktur.Tross alt, for å stabilisere systemet er svikt av et elektron fra 4S til 3d orbital: 1s22s22p63s23p64s13d54p04d04f0.Kun 24 av elektron fra valens som blir seks.De går inn i en felles elektronisk plass på dannelse av kjemiske bindinger.Frie orbitaler 15, er det fortsatt mye mer enn det som kreves for fylling.Derfor, krom - som et typisk eksempel av metallet til den tilsvarende binding i molekylet.

En av de mest aktive metaller som reagerer selv med vanlig vann for antennelse er kalium.Hva er forklaringen på slike egenskaper?Igjen, på mange måter - en metallisk type obligasjoner.Elektroner dette elementet bare 19, men de befinner seg så mye som 4 effektnivåer.Det er 30 forskjellige orbitaler undernivåer.Elektronisk struktur: 1s22s22p63s23p64s13d04p04d04f0.Bare to valenselektroner, med en svært lav ioniseringsenergien.Tilgjengelig bryte ut og gå til felles elektronisk plass.Orbitaler å flytte ett atom av 22 stykker, som er en meget bred plass for "elektron gass".

likheter og forskjeller med andre typer obligasjoner

Generelt har problemet allerede blitt omtalt ovenfor.Vi kan bare oppsummere og konkludere.De viktigste karakteristiske for alle andre typer av kommunikasjonsfunksjonene er metall krystaller er:

• flere typer partikler som deltar i prosessen med binding (atomer, ioner eller atomer, ioner, elektroner);
• forskjellig romlig geometrisk struktur av krystaller.

med hydrogen og ionisk metall kombinerer metning og urettet.Med polar kovalent - sterk elektrostatisk tiltrekning mellom partiklene.Separat, ion-- typen partikler i krystallinsk gitterpunkter (ioner).Med kovalente upolare - atomer i det krystall nettsteder.

Typer av obligasjoner i den samlede tilstanden metall av forskjellig

Som nevnt ovenfor, den metalliske kjemisk binding, eksemplifisert i en artikkel som produseres i de to delstatene aggregering metaller og legeringer: fast og flytende.

Spørsmålet er: hva slags tilkobling i metalldamp?Svar: kovalente polare og ikke-polare.Som med alle forbindelser i en gass.Det vil si at forlenget oppvarming av metallet og dets overføring fra den faste til den flytende tilstand på grunn av ikke revet opp, og det krystallstruktur opprettholdes.Imidlertid, når det gjelder å overføre væske til damptilstand, blir krystall ødelagt og omdannes til en metallisk binding kovalent.