Wszystkie znane obecnie pierwiastki chemiczne, rozmieszczone w układzie okresowym, umownie podzielić na dwie grupy: metale i niemetale.W celu aby się nie tylko elementy i związki chemiczne mogą oddziaływać ze sobą, powinny one występować w postaci prostych i złożonych związków.
To dlatego niektóre elektrony są brania, a inni - dać.Uzupełnianie ze sobą tak, że tworzą elementy o różnych cząsteczek chemicznych.Ale to, co pozwala im być trzymane razem?Dlaczego jest taka kwestia siły, która nie podlega zniszczyć nawet najbardziej poważne narzędzie?Innych, wręcz przeciwnie, są niszczone przez najmniejsze narażenie.Wszystko to jest spowodowane powstawania różnych typów wiązania chemiczne między atomami w cząsteczce, tworzenie konkretnej struktury siatkowej.Rodzaje
wiązań chemicznych w związkach
Suma możliwych do przeznaczenia 4 podstawowe typy wiązań chemicznych.
- kowalencyjne niepolarne.Tworzy się pomiędzy dwoma identycznymi niemetali dzieląc elektronów, tworząc wspólne pary elektronowej.W edukacji, jest udział niesparowanych cząstki atomów.Przykłady chlorowców, tlen, wodór, azot, siarka, fosfor.
- kowalencyjne polarne.Tworzy się pomiędzy dwoma różnymi niemetali lub od bardzo słabych na właściwości metalu i niemetalu słaby elektroujemności.W centrum są również pary wspólne elektronów i ciągnąc je do niej atom, powinowactwo elektronów jest wyższa.Przykłady: NH3, SiC, P2O5 i innych.
- wiązanie wodorowe.Najbardziej niestabilnym i słaby, tworzy się pomiędzy wysoce elektroujemny atom jednej cząsteczki, a drugi dodatni.Dzieje się tak, najczęściej, gdy substancje rozpuszczone w wodzie (alkohole, amoniak i tym podobne).Dzięki takiemu połączeniu makrocząsteczki mogą istnieć białka, kwasy nukleinowe, węglowodany złożone, i tak dalej.
- jonowe obligacji.Powstaje na skutek przyciągania elektrostatycznego jonów siły i metalu raznozaryazhennyh Ăł.Im większa jest różnica w ten wskaźnik, tym wyraźniejsza jest jonowy charakter oddziaływania.Przykładowe związki: sól binarny, związek kompleksowy - alkalicznych.
- obligacji metalik, mechanizm powstawania, które, jak również właściwości, które zostaną omówione dalej.Tworzone z metali, stopów z różnych rodzajów.
Istnieje coś takiego jak jedność wiązania chemicznego.To po prostu mówi, że niemożliwe jest, aby rozważyć każdą benchmarku obligacji.To tylko symbol jednostki.Po tym wszystkim, podstawą wszystkich interakcji jest jedna zasada - elektronnostaticheskoe interakcji.W związku z tym, jonowe, metaliczny, kowalencyjnego wiązania i wodoru pojedynczą strukturę chemiczną i tylko przypadki graniczne siebie.
Metale i ich właściwości fizyczne
Metale są w ogromnej większości wszystkich pierwiastków chemicznych.Wynika to z ich szczególne właściwości.Znaczna część z nich została odebrana przez człowieka przez reakcje jądrowe w laboratorium, są promieniotwórcze o krótkim okresie półtrwania.
Jednak większość - są naturalne elementy, które tworzą całe skały i rud, są częścią najważniejszych związków.To dlatego, że ci ludzie nauczyli się rzucać stopy, i zrobić wiele pięknych i ważnych produktów.To jest takie jak miedź, żelazo, aluminium, srebro, złoto, chrom, mangan, nikiel, cynk, ołów i inne.
dla wszystkich metali są pewne wspólne cechy fizyczne, co wyjaśnia schemat tworzenia wiązań metalicznych.Co to są te cechy?
- plastyczność i ciągliwość.Wiadomo, że wiele metali mogą być zwinięte w dół aż do punktu, folii (złoto, aluminium).Między innymi przygotowanego przewodu, elastyczne arkusze metalu, produkty, które mogą być odkształcane przez oddziaływanie fizyczne, a następnie odzyskać kształt po jego zakończeniu.Są to cechy metali i nazwał plastyczność i ciągliwość.Powodem tej funkcji - metalowy typ więzi.Jony i elektrony w stosunku crystal ślizgowego siebie bez złamania, co pozwala na zachowanie integralności całego budynku.
- metaliczny połysk.Wyjaśnia również więź metaliczny Mechanizm tworzenia, jego cech i funkcji.A zatem, nie wszystkie cząstki są w stanie wchłonąć i odbijają światło fale o tej samej długości.Atomy większości metali odzwierciedlają promienie fal krótkich i stają się niemal taki sam kolor srebrny, biały, blady niebieski.Wyjątkiem są miedź i złoto, ich kolor jest brązowo-czerwony i żółty, odpowiednio.Są one w stanie odzwierciedlać więcej promieniowania długofalowego.
- przewodnictwo cieplne i elektryczne.Te właściwości są naświetlane przez strukturę sieci krystalicznej, a także tym, że w jego formowania realizowanego metaliczny typ wiązania.Ze względu na "gaz elektronowy", poruszającego się wewnątrz kryształu, energii elektrycznej i ciepła natychmiast i równomiernie rozłożony pomiędzy wszystkich atomów i jonów oraz prowadzonej przez metal.
- SSD w normalnych warunkach.Tutaj, jedynym wyjątkiem jest rtęć.Wszystkie inne metale - na pewno silne związki stałe, jak również ich stopów.Jest to również rezultatem metali obecnych w wiązanie metali.Mechanizm powstawania tego typu wiązania do cząsteczki w pełni potwierdzają właściwości.
To podstawowe właściwości fizyczne metali, co wyjaśnia dokładnie definiuje tworzenie programu obligacji metalik.Odpowiedni sposób podłączyć go do atomów pierwiastków metali i ich stopów.Które jest dla nich w stałych i ciekłych stanach.
typu metal wiązanie chemiczne
Jakie są jego funkcje?Faktem jest, że taka zależność nie jest utworzone przez jony raznozaryazhennyh a przyciągania elektrostatycznego, a nie w wyniku różnicy elektroujemności i dostępności pary elektronowej.To jonowe, metaliczne, wiązanie kowalencyjne mieć kilka różnych charakter i specyficzne cechy cząstek łączących.
wszystkie metale są cechy wrodzone, takie jak:
- małej liczby elektronów w zewnętrznej poziomie energetycznym (oprócz pewnych wyjątków, dla których nie może być 6,7 i 8);
- duży promień atomowy;
- energii o niskiej jonizacji.
Wszystko to przyczynia się do łatwego oddzielania zewnętrznej niesparowanych elektronów z jądra.To bezpłatne orbitale atomu pozostaje bardzo.Schemat wiązania metalicznego jest tylko i pokazują nakładanie wielu różnych komórkach orbitujących węgla łącznie, a które w wyniku ogólnej powierzchni form intracrystalline.Służy ona elektrony z każdego atomu, które zaczynają się swobodnie wędrować w różnych częściach sieci.Okresowo, z których każdy jest dołączony do jonów w urządzeniu krystalicznej i konwertuje go na atomie następnie oddzielana, tworząc jony.
Tak więc metaliczny obligacji - wiązanie między atomami, jonami i wolnych elektronów w ogólnej metalu kryształu.Chmura elektronowa, swobodnie przemieszczać się wewnątrz struktury, zwany "gaz elektronowy".Wyjaśnia to ich większość właściwości fizycznych metali i ich stopów.
Jak konkretnie realizuje metaliczny wiązanie chemiczne?Przykłady obejmują różne.Spróbujmy zobaczyć na kawałku litu.Nawet jeśli weźmiemy jego ziarnka grochu, nie będzie tysięcy atomów.Tak więc sobie wyobrazić, że każdy z tych tysięcy atomów daje elektronów wartościowości w jednej wspólnej przestrzeni krystalicznej.W tym samym czasie, znając strukturę elektronową elementu, można zobaczyć liczbę wolnych orbitali.Litowo będzie miał ich 3 (p-orbitalny drugim poziomie energetycznym).Trzy w każdym atomie dziesiątki tysięcy - jest to wspólna przestrzeń wewnątrz kryształu, w którym "gaz elektronowy" porusza się swobodnie.
substancja wiązaniem metalu jest zawsze silna.Po gazu elektronowego nie pozwala krystalicznie spadnie, ale tylko przesuwa warstw, a następnie odzyskuje.To jest błyszcząca, ma pewną wysoką gęstość (zazwyczaj), topliwości, plastyczność i ciągliwość.
Gdzie jeszcze zrealizowane wiązania metalicznego?Przykładami substancji: metale
- w postaci prostych struktur;
- wszystkie stopy metali ze sobą;
- wszystkie metale i ich stopy w stanie ciekłym i stałym.
Konkretne przykłady są tylko niewiarygodne ilość, jak metale w układzie okresowym o więcej niż 80!
obligacji metalowe: mechanizm powstawania
Jeśli wziąć pod uwagę to, w ujęciu ogólnym, główne punkty jakie opisano powyżej.Dostępność orbitali atomowych i elektronów łatwo oderwane od rdzenia ze względu na niską energię jonizacji - to główne warunki formowania tego rodzaju komunikacji.Tak więc okazuje się, że jest on realizowany w latach następujących cząsteczek: atomów
- w witrynach sieciowych;
- wolne elektrony, które były w metalowej wartościowości;
- jonów w witrynach sieci krystalicznej.
Wynik - wiązania metalicznego.Mechanizm tworzenia wyrażone przez następujący wpis:. Me0 - e-↔ Men +Z wykresu widać, wszystkie cząstki występujące w krystalicznej metalu.Kryształy
same mogą mieć różne kształty.To zależy od materiału, z którym mamy do czynienia.
typy kryształów
Struktura metalowa metalu lub stopu charakteryzuje się bardzo gęstego upakowania cząstek.Zapewnia jonów w miejscach kryształu.Same kratownica może być różnych kształtów geometrycznych w przestrzeni.
- Obemnotsentricheskaya sześcienny kraty - metale alkaliczne.
- sześciokątne zwarta konstrukcja - wszystkie alkaliczne, z wyjątkiem baru.
- Granetsentricheskaya sześciennych - aluminium, miedzi, cynku, wiele metali przejściowych.
- Struktura romboedrycznej - od rtęci.
- czworokątny - ind.
metale ciężkie i dolna jest w układzie okresowym, tym trudniej jest opakowanie i organizacji przestrzennej kryształu.Ta metaliczna wiązanie chemiczne, których przykłady można zmniejszyć do każdej istniejącej metalu ma decydujący wpływ na budowę kryształu.Stopy mają bardzo zróżnicowaną organizację w przestrzeni, niektóre z nich nadal nie są jeszcze w pełni poznany.
Specyfikacja komunikacji:
nie skierowane kowalencyjne i wiązania metalicznego ma bardzo wyraźny charakterystyczną cechę.W odróżnieniu od pierwszego, wiązanie metaliczne nie jest skierowana.Co to oznacza?Oznacza to, że chmura elektronów wewnątrz kryształu przesuwa się dość swobodnie w tym w różnych kierunkach, a każdy z Elektron jest w stanie dołączyć całkowicie dowolny jon w węzłach konstrukcji.Oznacza to, że interakcja odbywa się w różnych kierunkach.Stąd, mówią, że więź metalik - non-kierunkowe.Mechanizm
obejmuje tworzenie wiązania kowalencyjnego wspólnych par elektronów, czyli chmury atomów pokrywają.I występuje wyłącznie na pewnej linii łączącej swoje centra.Tak więc mówić o kierunku takiego połączenia.
nasycenia
Cecha ta odzwierciedla zdolność atomów do ograniczonej lub nieograniczonej interakcji z innymi.Na przykład, wiązanie kowalencyjne i metaliczne tego wskaźnika znów są przeciwieństwami.
pierwsza jest nasycony.Atomy udział w jej tworzeniu, posiada stałą liczbę elektronów walencyjnych zewnątrz, bezpośrednio zaangażowanych w powstawanie związków.Więcej niż jedzenie, nie będą elektronów.Dlatego liczba wiązań powstaje ograniczony wartościowość.Połączenie Stąd nasycenia.Ze względu na tę cechę, większość związków mają stały skład chemiczny.Obligacje metalu i wodoru
, z drugiej strony, nienasycających.Wynika to z obecności licznych wolnych elektronów w orbitali krystalicznych.Również odgrywać rolę w jonowych miejsc sieciowych, z których każdy może być atom jonów i w każdej chwili.
Inną cechą wiązania metalicznego - delokalizacji wewnętrzna chmura elektronów.Przejawia się to w zdolności małej liczby elektronów współdzielonych między zestawem wiązania jąder atomowych metali.Oznacza to, że gęstość zdelokalizowany, jak to jest rozdzielane równomiernie pomiędzy wszystkie jednostki w krysztale.
Przykłady łączenia w metale
rozważyć kilka specjalnych opcji, które ilustrują, w jaki sposób tworzone jest wiązanie metaliczne.Przykłady substancji następujących:
- cynk;
- aluminium;
- potasu;
- chrom.
tworzenie wiązań między atomami metalicznego cynku: Zn0 - 2e- ↔ Zn2 +.Atomy cynku ma cztery poziomy mocy.Darmowe orbitale na podstawie struktury elektronowej, ma 15 - 3 p-orbitale, 5 do 4 D i 7 4f.Struktura elektronowa następującym: 1s22s22p63s23p64s23d104p04d04f0, tylko w atomie 30 elektronów.Czyli dwa ujemne cząstki wolne wartościowości są w stanie poruszać się w zakresie od 15 przestronnych i nikt nie zajęte orbitale.I od każdego atomu.Wynik - ogromna Łączna powierzchnia pustych orbitali, a niewielka liczba elektronów, które wiążą się z całą strukturę razem.
wiązanie między atomami metalicznego aluminium: AL0 - e-↔ Al3 +.Trzynaście elektronów atomu aluminium umieszczonych na trzech poziomach energetycznych, których oczywiście brakuje obfitości.Struktura elektronowa: 1s22s22p63s23p13d0.Darmowe orbitale - 7 szt.Oczywiste jest, że chmura elektronów będą małe w porównaniu z całkowitą wewnętrznej wolnego miejsca w krysztale.
obligacji chrom metaliczny.Ten element jest wyjątkowy w swojej struktury elektronowej.Po tym wszystkim, do stabilizacji systemu jest brak elektronu z orbity 4s do 3d: 1s22s22p63s23p64s13d54p04d04f0.Tylko 24 elektronu od wartościowości, która przechodzi sześć.Idą do wspólnej przestrzeni elektronicznej na tworzenia wiązań chemicznych.Darmowe orbitale 15, że jest jeszcze dużo więcej niż jest to wymagane do wypełnienia.W związku z tym, chrom - w typowym przykładzie metalu do odpowiedniego wiązania w cząsteczce.
Jednym z najbardziej aktywnych metali, które reagują również z normalną wodę zapłonu jest potas.Co stanowi takie właściwości?Ponownie, w wielu aspektach - metalowy typ więzi.Elektrony ten element tylko 19, ale znajdują się one aż 4 poziomy mocy.To jest 30 różnych orbitali podpoziomów.Struktura elektronowa: 1s22s22p63s23p64s13d04p04d04f0.Zaledwie dwa elektrony walencyjne, o bardzo niskiej energii jonizacji.Dostępne oderwać się i przejdź do wspólnej przestrzeni elektronicznej.Orbitale przenieść jeden atom 22 kawałków, które jest bardzo szeroka przestrzeń dla "gaz elektronowy".Podobieństwa i różnice
z innymi rodzajami obligacji
Generalnie, problem został już omówiony powyżej.Możemy jedynie podsumować i zakończyć.Główną wyróżniającą się od innych typów funkcji komunikacyjnych kryształy metali są:
- kilka rodzajów cząsteczek biorących udział w procesie wiązania (atomy, jony lub atomy, jony, elektrony);
- inną strukturę przestrzenną geometryczne kryształów.
z wodoru i jonowej metalu łączy nasycenie i nieukierunkowana.Kowalencyjne z polarnego - silnego przyciągania elektrostatycznego między cząstkami.Osobno ion-- cząstki typu w punktach sieci krystalicznej (jonów).Z kowalencyjnym niepolarnych - atomy w miejscach kryształu.Rodzaje
obligacji w stan skupienia metalu różnych
Jak wspomniano powyżej, metaliczny wiązanie chemiczne, którego przykładem wytwarzanym w dwóch stanach agregacji metali i ich stopów: stałych i ciekłych.
Pytanie brzmi: jaki typ połączenia w par metalowych?Odpowiedź: kowalencyjne polarne i niepolarne.Podobnie jak w przypadku wszystkich związków obecnych w gazie.Oznacza to, że po dłuższym ogrzewaniu metalu i jego przenoszenie z stanu stałego do stanu ciekłego odpowiednim nie rozerwana, a struktura krystaliczna jest zachowana.Jednakże, jeśli chodzi o przeniesienie cieczy w stan pary, kryształ jest zniszczone i przekształcone w wiązanie kowalencyjne z metalu.
