Bevezetés a kémiába

Tanulási cél

  • Írd le a fémek kötésének elektrontenger-modelljét.

Főbb pontok

    • A fémek számos egyedi tulajdonsága magyarázható a fémes kötésekkel.
    • A fémes kötések különböző elemek között is létrejöhetnek, ötvözetet alkotva.
    • Az ionos és kovalens kötésekben egyaránt részt vevő elektronokkal ellentétben a fémes kötésekben részt vevő elektronok delokalizálódnak, elektrontengert alkotva a fémek pozitív magjai körül. A “szabad” elektronok elérhetősége hozzájárul ahhoz, hogy a fémek kiváló vezetők.

Fogalmak

  • elektrontengerA delokalizált elektronok teste, amely a fémkötésekben a pozitív fémionokat veszi körül.
  • fémkötésKémiai kötés, amelyben a mozgó elektronok sok magon osztoznak; ez elektromos vezetéshez vezet.

Fémkötés

A fémkötés úgy írható le, mint a szabad elektronok megosztása pozitív töltésű fémionok rácsa között. A fémes kötések szerkezete nagyban különbözik a kovalens és ionos kötésekétől. Míg az ionos kötések a fémeket nemfémekkel, a kovalens kötések pedig a nemfémeket nemfémekkel kötik össze, addig a fémes kötések a fématomok közötti kötésekért felelősek.

A fémes kötésekben a kölcsönható fématomok s és p pályáinak valenciaelektronjai delokalizálódnak. Azaz ahelyett, hogy saját fématomjaik körül keringenének, elektronok “tengerét” alkotják, amely körülveszi a kölcsönhatásban lévő fémionok pozitív töltésű atommagjait. Az elektronok ezután szabadon mozognak az atommagok közötti térben.

Metálkötés: Az elektrontenger-modellPozitív atommagokat delokalizált elektronok tengere veszi körül (a kék pontok).

A fémes kötések jellemzői magyarázzák a fémek számos egyedi tulajdonságát:

  • A fémek jó áramvezetők, mert az elektrontengerben lévő elektronok szabadon áramolhatnak és vezethetik az elektromos áramot.
  • A fémek képlékenyek és alakíthatóak, mert a helyi kötések könnyen felbonthatók és újraalakíthatók.
  • A fémek fényesek. A fény nem tud áthatolni a felületükön; a fotonok egyszerűen visszaverődnek a fémfelületről. Van azonban egy felső határa annak a fényfrekvenciának, amelyen a fotonok visszaverődnek.

A fémes kötések különböző elemek között is létrejöhetnek, ötvözetet alkotva. Az alumíniumfólia és a rézhuzal példák a fémes kötések működésére.

Az alumíniumfóliaAz alumíniumfólia lapja fémes kötésekből áll.

A fémes kötéseket erős vonzóerők közvetítik. Ez a tulajdonság hozzájárul a legtöbb fém alacsony illékonyságához, magas olvadás- és forráspontjához és nagy sűrűségéhez. A XII. csoportba tartozó cink, kadmium és higany kivételt képeznek ez alól a szabály alól.

Források megjelenítése

A Határtalanul ellenőrzi és gondozza az internetről származó, nyíltan licencelt, kiváló minőségű tartalmakat. Ez a konkrét forrás a következő forrásokat használta:

“Boundless.”

http://www.boundless.com/
Boundless Learning
CC BY-SA 3.0.

“metallic bond.”

http://en.wiktionary.org/wiki/metallic_bond
Wiktionary
CC BY-SA 3.0.

“Határtalan.”

http://www.boundless.com//chemistry/definition/electron-sea
Boundless Learning
CC BY-SA 3.0.

“Általános kémia/fémes kötés.”

http://en.wikibooks.org/wiki/General_Chemistry/Metallic_bonds
Wikikönyvek
CC BY-SA 3.0.

“Az elektronok tengere.”

http://en.wikipedia.org/wiki/Sea_of_electrons
Wikipedia
CC BY-SA 3.0.

“Az elektronok tengere.”

http://en.wikipedia.org/wiki/Sea_of_electrons%23Strength_of_the_bond
Wikipedia
CC BY-SA 3.0.

“1024px-Nuvola_di_elettroni.svg.png.”

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Nuvola_di_elettroni.svg
Wikimedia
Public domain.

“Alumíniumfólia.”

http://en.wikipedia.org/wiki/Aluminium_foil
Wikipedia
GNU FDL.

.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.