Cel nauczania
- Opisać model morza elektronowego wiązania metalicznego.
Kluczowe punkty
- Wiele unikalnych właściwości metali może być wyjaśnionych przez wiązania metaliczne.
- Wiązania metaliczne mogą występować pomiędzy różnymi pierwiastkami tworząc stop.
- W przeciwieństwie do elektronów, które uczestniczą zarówno w wiązaniach jonowych jak i kowalencyjnych, elektrony, które uczestniczą w wiązaniach metalicznych delokalizują się, tworząc morze elektronów wokół dodatnich jąder metali. Dostępność „wolnych” elektronów przyczynia się do tego, że metale są doskonałymi przewodnikami.
Terminy
- morze elektronoweCiało zdelokalizowanych elektronów, które otacza dodatnie jony metali w wiązaniach metalicznych.
- wiązanie metaliczneWiązanie chemiczne, w którym ruchome elektrony są współdzielone przez wiele jąder; prowadzi to do przewodnictwa elektrycznego.
Wiązanie metaliczne
Wiązanie metaliczne można opisać jako współdzielenie swobodnych elektronów pomiędzy siatką dodatnio naładowanych jonów metali. Struktura wiązań metalicznych jest bardzo różna od struktury wiązań kowalencyjnych i jonowych. Podczas gdy wiązania jonowe łączą metale z niemetalami, a wiązania kowalencyjne łączą niemetale z niemetalami, wiązania metaliczne są odpowiedzialne za wiązanie między atomami metali.
W wiązaniach metalicznych, elektrony walencyjne z orbitali s i p oddziałujących atomów metali delokalizują. Oznacza to, że zamiast krążyć wokół swoich atomów metalu, tworzą one „morze” elektronów, które otacza dodatnio naładowane jądra atomowe oddziałujących jonów metalu. Elektrony poruszają się swobodnie w przestrzeni pomiędzy jądrami atomowymi.
Właściwości wiązań metalicznych wyjaśniają szereg unikalnych właściwości metali:
- Metale są dobrymi przewodnikami elektryczności, ponieważ elektrony w morzu elektronowym mogą swobodnie przepływać i przewodzić prąd elektryczny.
- Metale są ciągliwe i plastyczne, ponieważ lokalne wiązania mogą być łatwo zerwane i zreformowane.
- Metale są błyszczące. Światło nie może przeniknąć przez ich powierzchnię; fotony po prostu odbijają się od powierzchni metalu. Jednakże, istnieje górna granica częstotliwości światła, przy której fotony są reflected.
Metale wiązania mogą wystąpić między różnymi elementami, tworząc stop. Folia aluminiowa i drut miedziany są przykładami wiązań metalicznych w działaniu.
Wiązania metaliczne są pośredniczone przez silne siły przyciągania. Właściwość ta przyczynia się do niskiej lotności, wysokich temperatur topnienia i wrzenia oraz wysokiej gęstości większości metali. Metale z grupy-XII: cynk, kadm i rtęć są wyjątkami od tej reguły.
.