Metallic bindning: bildandet mekanism.

Alla närvarande kända kemiska beståndsdelar, arrangerade i det periodiska systemet, konventionellt delas in i två grupper: metaller och icke-metaller.För att bli inte bara element och föreningar, kan kemikalier interagera med varandra, bör de föreligga i form av enkla och komplexa föreningar.

Det är därför vissa elektroner försöker ta, och andra - att ge.Påfyllning varandra så att de bildar delar av olika kemiska molekyler.Men det som gör att de kan hållas samman?Varför är det en sådan fråga om styrka, som inte omfattas av att förstöra även den allvarligaste verktyget?M.fl., tvärtom, att de förstörs av minsta exponering.Allt detta är beroende på bildningen av olika typer av kemiska bindningar mellan atomer i molekylen, bildandet av ett specifikt gitterstruktur.

typer av kemiska bindningar i föreningar

Total möjlig fördela 4 grundläggande typer av kemiska bindningar.

kovalent opolär.Bildas mellan två identiska icke-metaller genom att dela av elektroner, bildar gemensamma elektronpar.Inom utbildningen, det gick oparade valens partiklar.Exempel på halogener, syre, väte, kväve, svavel, fosfor.
polär kovalent.Bildas mellan två olika icke-metaller eller mellan mycket svag på egenskaperna hos metallen och icke-metall svag i elektronegativitet.I hjärtat är också vanliga elektronpar och dra dem till henne atomen, är elektronaffinitet högre.Exempel: NH3, SiC, P2O5 och andra.
vätebindning.Den mest instabila och svag, är bildad mellan den starkt elektronegativa atomen i en molekyl och den andra positiva.Detta sker oftast när de löses ämnen i vatten (alkoholer, ammoniak och så vidare).Genom en sådan koppling kan finnas makromolekyl proteiner, nukleinsyror, komplexa kolhydrater, och så vidare.
jonbindning.Bildas på grund av elektrostatiska attraktionskrafter raznozaryazhennyh joner av metall och nonmetal.Ju större skillnaden är i denna indikator, är den mer uttalad den joniska naturen hos interaktionen.Exempel på föreningar: binärt salt, komplexförening - alkali.
metallisk bindning, mekanismen för bildandet som, liksom egenskaper som kommer att diskuteras vidare.Bildades i metaller, legeringar av olika slag.

Det finns en sådan sak som enhet kemisk bindning.Det står bara att det är omöjligt att betrakta varje obligation riktmärke.De är bara enheten symbolen.När allt kommer omkring, är grunden för all interaktion en enda princip - elektronnostaticheskoe interaktion.Därför jonisk, metalliskt, kovalent bindning och väte har en enda kemisk natur och är endast gränsfall till varandra.

Metaller och deras fysikaliska egenskaper

Metaller är i de allra flesta av alla kemiska element.Detta är på grund av deras speciella egenskaper.En betydande del av dem har tagits emot av människan genom kärnreaktioner i laboratoriet, de är radioaktiva med kort halveringstid.

Men majoriteten - är naturliga element som utgör hela stenar och malmer, är en del av de viktigaste föreningarna.Det är på grund av dessa människor har lärt sig att kasta legeringar, och göra en massa vackra och viktiga produkter.Detta är såsom koppar, järn, aluminium, silver, guld, krom, mangan, nickel, zink, bly och andra.

för alla metaller är några vanliga fysiska egenskaper, vilket förklarar systemet för bildande av metalliska obligationer.Vilka är dessa egenskaper?

smidbarhet och seghet.Det är känt att många metaller kan valsas ned även till punkten för folie (guld, aluminium).Bland andra beredda tråd, flexibla ark av metall, produkter som kan deformeras av en fysisk påverkan, men sedan återhämta sig formen efter dess upphörande.Dessa är de egenskaper av metaller och kallade formbarhet och seghet.Anledningen till denna funktion - en metallisk typ av bindning.De joner och elektroner i kristallglid relativt varandra utan att bryta, vilket gör att bevara integriteten av hela strukturen.
metallisk lyster.Det förklarar också metallbindningen, mekanismen för bildande, dess egenskaper och funktioner.Sålunda är inte alla partiklar har möjlighet att absorbera eller reflektera ljusvågor med samma längd.Atomerna i de flesta metaller reflekterar kortvågiga strålar och blir nästan samma silverfärg, vit, blek blåaktig.Undantag är koppar och guld, är deras färg brun-röd och gul, respektive.De kan återspegla en mer långvågig strålning.
termisk och elektrisk ledningsförmåga.Dessa egenskaper är också förklaras av strukturen hos kristallgittret, och det faktum att i dess bildande insåg metalliska typ av obligation.På grund av den "elektrongasen", rör sig inuti kristallen, elektricitet och värme omedelbart och jämnt fördelade mellan alla atomer och joner och leds genom metallen.
solid state under normala förhållanden.Här är det enda undantaget kvicksilver.Alla andra metaller - är förvisso starka, fasta föreningar, såväl som deras legeringar.Det är också ett resultat av de metaller som finns i metallbindning.Mekanismen för bildning av denna typ av bindning av partiklarna till fullo bekräftar egenskaper.

Det är de grundläggande fysiska egenskaperna hos metaller, vilket förklarar exakt definierar bildandet av metallobligationssystemet.En relevant sätt att ansluta den till atomer av element av metaller och deras legeringar.Det är för dem i de fasta och flytande tillstånd.

metall typ av kemisk bindning

Vilka är dess egenskaper?Faktum är att en sådan relation bildas inte genom raznozaryazhennyh joner och elektrostatisk attraktion och inte på grund av skillnaden i elektronegativitet och tillgänglighet av elektronparen.Det är jonisk, metallisk, kovalent bindning har flera olika karaktär och särdrag länka partiklar.

alla metaller är inneboende egenskaper såsom:

litet antal elektroner i det yttre energinivån (utom för vissa undantag, för vilka det kan vara 6,7 och 8);
stor atomradie;
låg joniseringsenergi.

Allt detta bidrar till enkel separation av de yttre oparade elektroner från kärnan.Denna fria orbitaler av atomen fortfarande mycket.Schema av metallbindningen är bara och kommer att visa överlappningen av många olika celler som kretsar atomer tillsammans, och att som ett resultat av den generella formen intrakristallina utrymme.Det tjänar elektronerna från varje atom, som börjar att vandra fritt i olika delar av nätet.Periodvis, vilka vardera är förbunden med en jon i kristallenheten och omvandlar den till en atom sedan fristående, bildande jon.

Således metalliska bond - en bindning mellan atomer, joner och fria elektroner i den totala kristall metallen.Den elektronmoln, röra sig fritt inne i strukturen, som kallas "elektrongasen".Det förklaras till dem flesta av de fysikaliska egenskaperna hos metaller och deras legeringar.

Hur specifikt implementerar en metallisk kemisk bindning?Exempel innefattar olika.Låt oss försöka se på en bit av litium.Även om vi tar hans ärtstora, kommer det att finnas tusentals atomer.Så föreställa sig att var och en av dessa tusentals atomer ger en valens elektron i en enda gemensam kristall utrymme.Samtidigt, i vetskap om elektroniska strukturen av elementet, kan du se hur många lediga orbitaler.Litium kommer att ha sin 3 (p-orbitalen hos den andra energinivån).Tre i varje atom av de tiotusentals - detta är ett gemensamt utrymme inuti kristallen, där "elektrongasen" kan röra sig fritt.

substans med en metallbindning är alltid stark.Efter elektrongasen inte tillåter kristall falla, men bara skiftar lagren och därefter återhämtar sig.Det är glänsande, har en viss densitet (vanligtvis hög), smältbarhet, formbarhet och seghet.

Var annars realiseras metallisk bindning?Exempel på ämnen:

metaller i form av enkla strukturer;
alla metallegeringar med varandra;
alla metaller och deras legeringar i flytande och fast tillstånd.

Specifika exempel är bara otroligt mycket, metaller i det periodiska systemet av mer än 80!

metallic bond: bildandet mekanism

Om du anser att det i allmänna ordalag, de viktigaste punkterna som vi har skisserat ovan.Tillgång till atomorbitaler och elektroner lätt lossnar från kärnan grund av den låga joniseringsenergi - det är de viktigaste förutsättningarna för bildandet av denna typ av kommunikation.Sålunda visar det sig att det genomförs mellan följande partiklar:

atomer i gitter platser;
fria elektroner som fanns i metall valens;
joner i kristallgitterplatser.

Resultatet - en metallisk bindning.Mekanismen för bildning uttrycks i allmänhet med följande post:. Me0 - e ↔ Män +Från diagrammet tydligen, eventuella partiklar som är närvarande i metallkristallen.

kristaller själva kan ha olika former.Det beror på det material som vi har att göra.

typer av kristaller

Denna metallstruktur av metallen eller legeringen kännetecknas av en mycket tät packning av partiklar.Det ger jonerna i kristallen webbplatser.Av sig själva, kan gitter vara av olika geometriska former i rymden.

Obemnotsentricheskaya kubiskt gitter - alkalimetaller.
hexagonal kompakt konstruktion - allt alkaliska, med undantag för barium.
Granetsentricheskaya kubisk - aluminium, koppar, zink, många övergångsmetaller.
romboedrisk struktur - från kvicksilver.
tetragonala - indium.

De tungmetaller och lägre det är i det periodiska systemet, desto svårare är förpackning och fysisk planering av kristallen.Detta metalliska kemisk bindning, kan exempel på vilka reduceras för varje befintlig metall är avgörande vid konstruktion av kristallen.Legeringarna har en mycket varierande organisation i rymden, en del av dem är ännu inte helt klarlagt.

Kommunikations Specifikationer:

sig inte kovalent och metallisk bindning har en mycket uttalad särdrag.Till skillnad från den första, är den metalliska bindningen inte riktade.Vad betyder det här?Det vill säga, elektronmolnet inom kristallen rör sig ganska fritt inom den i olika riktningar, var och en av elektronen kan återförenas med perfekt väsentliga joner i noderna av strukturen.Det vill säga, interaktionen utförs i olika riktningar.Därför säger de att det metalliska bond - oriktad.

mekanism innefattar bildningen av en kovalent bindning delade elektronpar, dvs. moln av atomer överlappar.Och det sker helt på en viss linje som förbinder deras centra.Så tala om riktningen för ett sådant samband.

mättnad

Denna egenskap återspeglar förmågan hos atomer till en begränsad eller obegränsad interaktion med andra.Till exempel, kovalent och metallisk bindning på denna indikator igen är motsatser.

första är mättad.Atomerna är involverade i dess bildning, har ett fast antal valenselektroner utanför, direkt involverade i bildandet av föreningar.Mer än att äta, kommer det inte vara elektronerna.Därför antalet bindningar bildade begränsad valens.Följaktligen mättnads anslutning.På grund av denna egenskap har de flesta av föreningarna har en konstant kemisk sammansättning.

metall och vätebindningar, å andra sidan, icke-mättande.Detta beror på närvaron av ett stort antal fria elektroner inom kristallen orbitaler.Spelar också en roll i jon gitterplatser, som var och en kan vara jon-atom och igen när som helst.

Ett annat kännetecken för den metalliska bindningen - delokalise inre elektronmoln.Det manifesteras i förmågan hos ett litet antal elektroner delas mellan ett antal bindande atomkärnor metaller.Det är, tätheten av delokaliserad som fördelas lika mellan alla enheter i kristallen.

Exempel på bindning i metaller

överväga flera specifika alternativ som visar hur metall bindning bildas.Exempel på ämnen efter:

zink;
aluminium;
kalium;
krom.

bildning av metalliska bindningar mellan atomer av zink: Zn0 - 2e- ↔ Zn2 +.Zinkatomen har fyra effektnivåer.Fria orbitaler på grundval av elektronstruktur, har det 15 - 3 p-orbitaler, 5-4 d och 7 4f.Elektronstruktur av följande: 1s22s22p63s23p64s23d104p04d04f0, bara i atom 30 elektroner.Det vill säga, två fria valens negativa partiklar kan röra sig i området 15 rymliga och inget ockuperade orbitaler.Och eftersom varje atom.Resultatet - en enorm totalt utrymme av de tomma orbitaler, och ett litet antal elektroner som binder hela strukturen tillsammans.

metallisk bindning mellan atomerna i aluminium: AL0 - e ↔ AL3 +.Tretton av elektronerna i en atom av aluminium placeras på tre energinivåer, vilket de uppenbarligen saknar överflöd.Elektronstruktur: 1s22s22p63s23p13d0.Gratis orbitaler - 7 st.Uppenbarligen kommer elektronmolnet vara liten jämfört med den totala inre fria utrymmet i kristallen.

krom metallisk bindning.Den här artikeln är speciell i sin elektroniska struktur.När allt kommer omkring, att stabilisera systemet är fel i en elektron från 4s 3d orbital: 1s22s22p63s23p64s13d54p04d04f0.Endast 24 av elektronen från valens som förvandlar sex.De går in i ett gemensamt elektroniskt utrymme på bildandet av kemiska bindningar.Gratis orbitaler 15, är det fortfarande mycket mer än vad som krävs för att fylla.Därför krom - som ett typiskt exempel av metallen till motsvarande bindning i molekylen.

En av de mest aktiva metallerna som reagerar även med vanligt vatten för antändning är kalium.Vad svarar för sådana egenskaper?Återigen, i många avseenden - en metallisk typ av obligationer.Elektroner endast denna artikel 19, men de befinner sig så mycket som 4 effektnivåer.Det är 30 olika orbitals undernivåer.Elektronstruktur: 1s22s22p63s23p64s13d04p04d04f0.Bara två valenselektroner, med en mycket låg joniseringsenergi.Tillgänglig bryta sig loss och gå till den gemensamma elektroniska rymden.Orbitaler för att flytta en atom av 22 bitar, är att ett mycket brett utrymme för "elektrongasen".

likheter och skillnader med andra typer av obligationer

I allmänhet, har frågan redan diskuterats ovan.Vi kan bara sammanfatta och avsluta.Den huvudsakliga särskiljande från alla andra typer av kommunikationsfunktioner är de metallkristallerna är:

flera typer av partiklar som deltar i processen att binda (atomer, joner eller atomer, joner, elektroner);
annorlunda rumslig geometrisk struktur av kristaller.

med väte och joniska metall kombinerar mättnadskänsla och oriktade.Med polära kovalenta - stark elektrostatisk attraktion mellan partiklarna.Separat ion-- typ partiklar i kristallina gitterpunkter (joner).Med kovalent opolära - atomer i kristall webbplatser.

typer av obligationer i aggregationstillstånd av metall med olika

Som vi konstaterade ovan, metall kemisk bindning, exemplifieras i en artikel som produceras i de två delstaterna aggregering metaller och deras legeringar: fasta och flytande.

Frågan är: vilken typ av anslutning i metallångor?Svar: kovalent polära och icke-polära.Som med alla föreningar som finns i en gas.Det vill säga, långvarig uppvärmning av metallen och dess överföring från fast till flytande tillstånd på grund av inte slits, och kristallstrukturen bibehålls.Men när det kommer att överföra vätskan till ångtillstånd, är kristallen förstörs och omvandlas till en metallisk bindning kovalent.