Металл байланысының қосылыстарының мысалдары. Металл байланыс: түзілу механизмі
Катион мен анион арасындағы электростатикалық тартылыс нәтижесінде молекула түзіледі.
Иондық байланыс
Иондық байланыс теориясын ұсынған 1916 ᴦ. Неміс ғалымы В.Коссель. Бұл теория арасындағы байланыстың қалыптасуын түсіндіреді типтік металдардың атомдары және атомдартән бейметалдар: CsF, CsCl, NaCl, KF, KCl, Na 2 O және т.б.
Бұл теорияға сәйкес иондық байланыс түзілген кезде типтік металдардың атомдары электрондарды, ал типтік бейметалдардың атомдары электрондарды қабылдайды.
Осы процестердің нәтижесінде металл атомдары оң зарядты бөлшектерге айналады, олар оң иондар немесе катиондар деп аталады; ал металл емес атомдар теріс иондарға – аниондарға айналады. Катионның заряды берілген электрондар санына тең.
Металл атомдары өзінің сыртқы қабатына электрон береді, және алынған иондардың толық электрондық құрылымдары болады (алдын ала сыртқы электрондық қабат).
Анионның теріс зарядының шамасы қабылданған электрондар санына тең.
Металл емес атомдар олар үшін өте маңызды электрондар санын қабылдайды электронды октеттің аяқталуы (сыртқы электрондық қабат).
Мысалы: Na және С1 атомдарынан NaCl молекуласын түзудің жалпы схемасы: Na°-le = Na +1 Иондардың түзілуі.
Сl°+1е - = Сl -
Na +1 + Cl - = Na + Cl -
Na°+ Сl°= Na + Сl - Иондардың қосылысы
· Иондар арасындағы байланысты әдетте иондық байланыс деп атайды.
Иондардан тұратын қосылыстар деп аталады иондық қосылыстар.
Иондық қосылыс молекуласындағы барлық иондардың зарядтарының алгебралық қосындысы нөлге тең болуы керек,өйткені кез келген молекула электрлік бейтарап бөлшек болып табылады.
Иондық және коваленттік байланыстар арасында өткір шекара жоқ. Иондық байланысты полярлық коваленттік байланыстың экстремалды жағдайы ретінде қарастыруға болады, онда ортақ электрондар жұбы түзіледі. толығыменэлектртерістігі жоғары атомға қарай жылжиды.
Типтік металл атомдарының көпшілігінің сыртқы электрондық қабатында электрондардың саны аз (әдетте 1-ден 3-ке дейін); бұл электрондар валенттік электрондар деп аталады. Металл атомдарында валенттік электрондар мен ядро арасындағы байланыстың беріктігі төмен, яғни атомдардың иондану энергиясы төмен. Бұл валенттік электрондарды жоғалтуды жеңілдетеді hметалл атомдарының оң зарядты иондарға (катиондарға) айналуы:
Ме° -ne ® Ме n +
Металлдың кристалдық құрылымында валенттік электрондардың бір атомнан екінші атомға оңай ауысу мүмкіндігі бар, бұл барлық көрші атомдардың электрондарды бөлісуіне әкеледі. Жеңілдетілген түрде металл кристалының құрылымы келесідей бейнеленген: кристалдық тордың түйіндерінде Me n+ иондары мен Me° атомдары орналасады, ал валенттік электрондар олардың арасында салыстырмалы түрде еркін қозғалып, барлық атомдар мен иондар арасында байланыс орнатады. металл (Cурет 3). Бұл ерекше түрі химиялық байланыс, металл деп аталады.
· Металлдық байланыс – кристалдық тордағы металдардың атомдары мен иондары арасындағы ортақ валентті электрондар арқылы жүзеге асатын байланыс.
Химиялық байланыстың осы түрінің арқасында металдар бейметалдардан ерекшеленетін физикалық және химиялық қасиеттердің белгілі бір жиынтығына ие болады.
Күріш. 3. Металдардың кристалдық торының диаграммасы.
Металл байланыстың беріктігі кристалдық тордың тұрақтылығын және металдардың пластикасын қамтамасыз етеді (қираусыз әртүрлі өңдеуден өту мүмкіндігі). Валенттік электрондардың еркін қозғалысы металдарға электр тогын және жылуды жақсы өткізеді. Жарық толқындарын көрсету қабілеті (ᴛ.ᴇ. металл жылтырлығы) металдың кристалдық торының құрылымымен де түсіндіріледі.
Дегенмен, металдық байланыстың болуына негізделген металдардың ең тән физикалық қасиеттері:
■кристалдық құрылым;
■металлдық жылтырлығы мен мөлдірлігі;
■пластикалық, иілгіштік, балқығыштық;
■жоғары электр және жылу өткізгіштік; және қорытпаларды қалыптастыру үрдісі.
Металл байланыс – түсінігі және түрлері. «Металл қосылым» категориясының жіктелуі және ерекшеліктері 2017, 2018 ж.
«Металлдық байланыс» атауының өзі металдардың ішкі құрылымы туралы айтып отырғанымызды көрсетеді. Сыртқы энергетикалық деңгейдегі металдардың көпшілігі атомдарымен салыстырғанда валенттік электрондардың аз саны бар жалпы санысыртқы энергетикалық жақын... .
Металлдық байланыс екі емес, кристалдағы барлық дерлік металл атомдарына жататын валенттік электрондардың ортақтасуына негізделген. Металдарда валенттік электрондар бос орбитальдарға қарағанда әлдеқайда аз. Бұл еркін қозғалысқа жағдай жасайды... .
Металдардағы химиялық байланыстардың табиғаты туралы маңызды ақпаратты екі негізінде алуға болады тән ерекшеліктеріковаленттік және иондық қосылыстармен салыстырғанда. Металдар, біріншіден, басқа заттардан жоғары электр өткізгіштігімен және... .
Металдардағы химиялық байланыстың табиғаты туралы маңызды мәліметтерді олардың ковалентті және иондық қосылыстармен салыстырғандағы екі сипатты белгілері бойынша алуға болады. Металдар, біріншіден, басқа заттардан жоғары электр өткізгіштігімен және... .
Орбитальдардың гибридтенуі және молекулалардың кеңістіктік конфигурациясы Молекула түрі Атомның бастапқы орбитальдары A Гибридтену түрі Атомның гибридті орбитальдарының саны A Молекуланың кеңістіктік конфигурациясы AB2 AB3 AB4 s + p s + p + p s + p + p + p sp sp2 sp3 ... .
Металлдық байланыс – салыстырмалы түрде бос электрондардың болуы нәтижесінде пайда болатын химиялық байланыс. Таза металдарға да, олардың қорытпаларына да, интерметалл қосылыстарына да тән. Металлдық байланыс механизмі Кристалл торының барлық түйіндерінде... .
Молекула – химиялық қасиеті бар заттың ең кішкентай бөлшегі. Химиялық байланыс теориясына сәйкес элементтің тұрақты күйі сыртқы деңгейдегі s2p6 (аргон, криптон, радон және т.б.) электрондық формуласы бар құрылымға сәйкес келеді. Оқу барысында....
Сабақта химиялық байланыстың бірнеше түрі қарастырылады: металдық, сутегі және ван-дер-Ваальс, сондай-ақ физикалық және химиялық қасиеттердің тәуелділікті үйренесіз. әртүрлі түрлерізаттағы химиялық байланыстар.
Тақырыбы: Химиялық байланыстың түрлері
Сабақтың тақырыбы: Металл және сутегі химиялық байланыстары
Металл байланысыбұл металдардағы және олардың қорытпаларындағы металл атомдары немесе иондары және кристалдық тордағы салыстырмалы түрде бос электрондар (электрондық газ) арасындағы байланыстың бір түрі.
Металдар электртерістігі төмен химиялық элементтер, сондықтан олар валенттік электрондарынан оңай бас тартады. Металл элементтің жанында металл емес болса, онда металл атомынан электрондар бейметаллға өтеді. Бұл байланыс түрі деп аталады иондық(Cурет 1).
Күріш. 1. Білім
Егер қарапайым заттарметалдарнемесе олардың қорытпалар, жағдай өзгеруде.
Молекулалар түзілген кезде металдардың электронды орбитальдары өзгеріссіз қалмайды. Олар бір-бірімен әрекеттесіп, жаңа молекулалық орбиталь түзеді. Қосылыстың құрамы мен құрылымына байланысты молекулалық орбитальдар атомдық орбитальдардың жиынтығына жақын немесе олардан айтарлықтай ерекшеленуі мүмкін. Металл атомдарының электронды орбитальдары әрекеттескенде молекулалық орбитальдар түзіледі. Металл атомының валенттік электрондары осы молекулалық орбитальдар арқылы еркін қозғала алатындай. Зарядтың толық бөлінуі болмайды, яғни. металл- бұл айналадағы катиондар мен электрондардың жиынтығы емес. Бірақ бұл кейде катиондық түрге айналатын және электронын басқа катионға ауыстыратын атомдар жиынтығы емес. Нақты жағдай осы екі экстремалды нұсқаның қосындысы болып табылады.
Күріш. 2
Металлдық байланыстың түзілу мәні тұрадыкелесідей: металл атомдары сыртқы электрондарды береді, ал олардың кейбіреулері айналады оң зарядталған иондар. Атомдардан үзілген электрондарпайда болу арасында салыстырмалы түрде еркін қозғалады оңметалл иондары. Осы бөлшектердің арасында металлдық байланыс пайда болады, яғни электрондар металл торындағы оң иондарды цементтейді (2-сурет).
Металлдық байланыстың болуы металдардың физикалық қасиеттерін анықтайды:
Жоғары икемділік
Жылу және электр өткізгіштік
Металлдық жылтыр
Пластмасса - бұл материалдың механикалық жүктеме кезінде оңай деформациялану қабілеті. Металлдық байланыс барлық металл атомдары арасында бір уақытта жүзеге асады, сондықтан металға механикалық әсер еткенде, арнайы байланыстар үзілмейді, тек атомның орны өзгереді. Бір-бірімен қатты байланыстармен байланыспаған металл атомдары, бір шыны екіншінің үстінен олардың арасында су қабаты сырғыған кездегідей, электронды газ қабаты бойымен сырғанай алады. Осының арқасында металдарды оңай деформациялауға немесе жұқа фольгаға айналдыруға болады. Ең икемді металдар - таза алтын, күміс және мыс. Бұл металдардың барлығы табиғатта әртүрлі тазалық дәрежесінде табиғи түрде кездеседі. Күріш. 3.
Күріш. 3. Табиғатта табиғи күйінде кездесетін металдар
Олардан түрлі зергерлік бұйымдар, әсіресе алтын жасалады. Таңғажайып пластикасының арқасында алтын сарайларды безендіруде қолданылады. Одан фольганы тек 3 қалыңдығына дейін жаюға болады. 10 -3 мм. Ол алтын жапырақ деп аталады және гипс, қалыптау немесе басқа заттарға қолданылады.
Жылу және электр өткізгіштік . Мыс, күміс, алтын және алюминий электр тогын жақсы өткізеді. Бірақ алтын мен күміс қымбат металдар болғандықтан, кабель жасау үшін арзанырақ мыс пен алюминий қолданылады. Ең нашар электр өткізгіштерге марганец, қорғасын, сынап және вольфрам жатады. Вольфрамның электрлік кедергісі соншалықты жоғары, ол өту кезінде электр тоғыжарқырай бастайды. Бұл қасиет қыздыру шамдарын өндіруде қолданылады.
Дене температурасыоның құрамдас атомдарының немесе молекулаларының энергиясының өлшемі болып табылады. Металлдың электронды газы артық энергияны бір ионнан немесе атомнан екіншісіне өте жылдам тасымалдай алады. Металлдың температурасы бір жағында қыздыру орын алса да, бүкіл көлем бойынша тез теңестіріледі. Бұл, мысалы, металл қасықты шайға батырсаңыз байқалады.
Металлдық жылтыр. Жылтырлық – дененің жарық сәулелерін шағылыстыру қабілеті. Күміс, алюминий және палладий жоғары жарық шағылыстырады. Сондықтан дәл осы металдар фаралар, прожекторлар мен айна өндірісінде әйнек бетіне жұқа қабатта қолданылады.
Сутектік байланыс
Қайнау және балқу нүктелерін қарастырыңыз сутегі қосылыстарыхалькогендер: оттегі, күкірт, селен және теллур. Күріш. 4.
Күріш. 4
Егер күкірт, селен және теллурдың сутегі қосылыстарының тікелей қайнау және балқу температураларын ойша экстраполяциялайтын болсақ, судың балқу температурасы шамамен -100 0 С, қайнау температурасы - шамамен -80 0 С болуы керек екенін көреміз. өйткені су молекулаларының өзара әрекеттесуі арасында алшақтық бар - сутегі байланысы, қай біріктіреді су молекулалары қауымдастыққа . Бұл серіктестерді жою үшін қосымша энергия қажет.
Сутектік байланыс жоғары поляризацияланған, жоғары оң зарядты сутегі атомы мен электртерістігі өте жоғары басқа атом: фтор, оттегі немесе азот арасында түзіледі. . Сутегі байланыстарын түзе алатын заттардың мысалдары суретте көрсетілген. 5.
Күріш. 5
Сутектік байланыстың түзілуін қарастырайық су молекулалары арасында.Сутектік байланыс үш нүктемен бейнеленген. Сутектік байланыстың пайда болуы сутегі атомының бірегей ерекшелігіне байланысты. Сутегі атомында бір ғана электрон болғандықтан, ортақ электрон жұбын басқа атом жұлып алған кезде сутегі атомының ядросы ашылады, оның оң заряды заттардың молекулаларындағы электртеріс элементтерге әсер етеді.
қасиеттерін салыстырайық этил спирті және диметил эфирі. Осы заттардың құрылымына сүйене отырып, этил спирті молекулааралық сутектік байланыстар түзе алады. Бұл гидроксо тобының болуына байланысты. Диметил эфирі молекулааралық сутектік байланыс түзе алмайды.
Олардың қасиеттерін 1-кестеде салыстырайық.
Кесте 1
Этил спирті үшін қайнау температурасы, м., суда ерігіштігі жоғары. Бұл жалпы үлгімолекулалары сутектік байланыс түзетін заттар үшін. Бұл заттар жоғары қайнау температурасымен, балқу температурасымен, суда ерігіштігімен және төмен ұшқыштығымен сипатталады.
Физикалық қасиеттері қосылыстар заттың молекулалық массасына да байланысты. Сондықтан сутектік байланыстары бар заттардың физикалық қасиеттерін тек молекулалық массалары ұқсас заттар үшін салыстыру заңды.
Энергиябір сутектік байланысшамамен 10 есе аз коваленттік байланыс энергиясы. Күрделі құрамды органикалық молекулаларда сутектік байланыс түзуге қабілетті бірнеше функционалды топтар болса, онда оларда молекулаішілік сутектік байланыстар (ақуыздар, ДНҚ, амин қышқылдары, ортонитрофенол және т.б.) түзілуі мүмкін. Сутектік байланыстың арқасында ол түзіледі қосалқы құрылымбелоктар, ДНҚ қос спиралі.
Ван дер Ваальс байланысы.
Асыл газдарды еске түсірейік. Гелий қосылыстары әлі алынған жоқ. Ол қарапайым химиялық байланыстарды құруға қабілетті емес.
Өте төмен температурада сұйық, тіпті қатты гелийді алуға болады. Сұйық күйде гелий атомдары электростатикалық тартылыс күштерімен бірге ұсталады. Бұл өкілеттіктердің үш нұсқасы бар:
· бағдарлау күштері. Бұл екі диполь (HCl) арасындағы әрекеттесу.
· индуктивті тартылыс. Бұл диполь мен полярлы емес молекула арасындағы тартылыс.
· дисперсиялық тартылыс. Бұл екі полярлы емес молекулалардың (He) өзара әрекеттесуі. Ол электрондардың ядро айналасында біркелкі қозғалмауынан пайда болады.
Сабақты қорытындылау
Сабақ химиялық байланыстың үш түрін қамтиды: металдық, сутегі және ван-дер-Ваальс. Физикалық және химиялық қасиеттерізаттағы химиялық байланыстың әртүрлі түрлерінен.
Әдебиеттер тізімі
1. Рудзит Г.Е. Химия. Негіздер жалпы химия. 11 сынып: оқулық оқу орындары: негізгі деңгейі/ Г.Е. Рудзит, Ф.Г. Фельдман. - 14-ші басылым. - М.: Білім, 2012 ж.
2. Попел П.П. Химия: 8-сынып: Жалпы білім беретін оқулық оқу орындары/ П.П. Попел, Л.С.Кривля. - Қ.: СК «Академия», 2008. - 240 б.: сырқат.
3. Габриелян О.С. Химия. 11-сынып. Негізгі деңгей. 2-бас., өшірілген. - М.: Бустар, 2007. - 220 б.
Үй жұмысы
1. No 2, 4, 6 (41 б.) Рудзит Г.Е. Химия. Жалпы химия негіздері. 11-сынып: жалпы білім беру ұйымдарына арналған оқулық: базалық деңгей / Г.Е. Рудзит, Ф.Г. Фельдман. - 14-ші басылым. - М.: Білім, 2012 ж.
2. Неліктен вольфрам қыздыру шамдарының жіптерін жасау үшін қолданылады?
3. Альдегид молекулаларында сутектік байланыстың болмауы немен түсіндіріледі?
Сирек химиялық заттархимиялық элементтердің жеке, бір-бірімен байланыссыз атомдарынан тұрады. Қалыпты жағдайда асыл газдар деп аталатын аздаған газдар ғана осындай құрылымға ие: гелий, неон, аргон, криптон, ксенон және радон. Көбінесе химиялық заттар оқшауланған атомдардан емес, олардың әр түрлі топтарға бірігуінен тұрады. Атомдардың мұндай ассоциациялары бірнеше, жүздеген, мыңдаған, тіпті одан да көп атомдар болуы мүмкін. Осы атомдарды осындай топтарда ұстайтын күш деп аталады химиялық байланыс.
Басқаша айтқанда, химиялық байланыс деп жеке атомдардың күрделірек құрылымдарға (молекулаларға, иондарға, радикалдарға, кристалдарға және т.б.) қосылуын қамтамасыз ететін өзара әрекеттесу деп айта аламыз.
Химиялық байланыстың пайда болу себебі күрделі құрылымдардың энергиясы оны құрайтын жеке атомдардың жалпы энергиясынан аз.
Сонымен, атап айтқанда, егер X және Y атомдарының өзара әрекеттесуінен XY молекуласы түзілсе, бұл осы зат молекулаларының ішкі энергиясы ол пайда болған жеке атомдардың ішкі энергиясынан төмен екенін білдіреді:
E(XY)< E(X) + E(Y)
Осы себепті жеке атомдар арасында химиялық байланыс түзілгенде энергия бөлінеді.
Ядромен байланыс энергиясы ең аз сыртқы электрон қабатының электрондары деп аталады валенттілік. Мысалы, борда бұл 2-ші энергетикалық деңгейдегі электрондар – 2-ге 2 электрон s-орбитальдар және 1-ден 2-ге дейін б-орбитальдар:
Химиялық байланыс пайда болған кезде әрбір атом асыл газ атомдарының электрондық конфигурациясын алуға ұмтылады, яғни. сондықтан оның сыртқы электрондық қабатында 8 электрон болады (бірінші период элементтері үшін 2). Бұл құбылыс октеттік ереже деп аталады.
Бастапқыда жалғыз атомдар өздерінің валенттілік электрондарының бір бөлігін басқа атомдармен бөліссе, атомдар асыл газдың электронды конфигурациясына қол жеткізе алады. Бұл жағдайда ортақ электронды жұптар түзіледі.
Электрондарды бөлу дәрежесіне қарай коваленттік, иондық және металлдық байланыстарды ажыратуға болады.
Коваленттік байланыс
Коваленттік байланыстар көбінесе бейметалл элементтер атомдары арасында болады. Коваленттік байланыс түзетін бейметалл атомдар әртүрлі химиялық элементтерге жататын болса, мұндай байланыс полярлық коваленттік байланыс деп аталады. Бұл атаудың себебі әртүрлі элементтер атомдарының ортақ электрон жұбын тарту қабілетінің әртүрлі болуы. Әлбетте, бұл ортақ электрон жұбының атомдардың біріне қарай ығысуына әкеледі, нәтижесінде онда ішінара теріс заряд пайда болады. Өз кезегінде басқа атомда жартылай оң заряд пайда болады. Мысалы, хлорсутек молекуласында электрон жұбы сутегі атомынан хлор атомына ауысады:
Полярлық коваленттік байланыстары бар заттардың мысалдары:
CCl 4, H 2 S, CO 2, NH 3, SiO 2 және т.б.
Ковалентті полярлы емес байланыс бірдей металл емес атомдар арасында түзіледі химиялық элемент. Атомдар бірдей болғандықтан, олардың ортақ электрондарды тарту қабілеті де бірдей. Осыған байланысты электрон жұбының орын ауыстыруы байқалмайды:
Жоғарыда аталған коваленттік байланыстың түзілу механизмі, екі атом да электрондармен ортақ электронды жұптар түзетін кезде, алмасу деп аталады.
Сондай-ақ донор-акцепторлық механизм бар.
Донор-акцептор механизмі арқылы коваленттік байланыс түзілгенде бір атомның толтырылған орбиталының (екі электроны бар) және басқа атомның бос орбиталының есебінен ортақ электрон жұбы түзіледі. Жалғыз жұп электрон беретін атомды донор, ал орбиталь бос атомды акцептор деп атайды. Жұп электрондары бар атомдар, мысалы, N, O, P, S, электрон жұптарының доноры ретінде әрекет етеді.
Мысалы, донор-акцепторлық механизм бойынша төртінші коваленттің түзілуі N-H қосылымдарыаммоний катионында NH 4+:
Полярлықтан басқа коваленттік байланыстар энергиямен де сипатталады. Байланыс энергиясы - атомдар арасындағы байланысты үзу үшін қажетті ең аз энергия.
Байланыс энергиясы байланысқан атомдардың радиустарының ұлғаюымен азаяды. Атом радиустары топшаларды төмендететінін білетіндіктен, мысалы, галоген-сутегі байланысының беріктігі қатарда артады деген қорытынды жасауға болады:
Сәлем< HBr < HCl < HF
Сондай-ақ байланыс энергиясы оның еселігіне байланысты – байланыс еселігі неғұрлым көп болса, оның энергиясы да соғұрлым көп болады. Байланыстың көптігі екі атом арасындағы ортақ электрон жұптарының санын білдіреді.
Иондық байланыс
Иондық байланысты полярлық коваленттік байланыстың төтенше жағдайы ретінде қарастыруға болады. Егер ковалентті-полярлық байланыста ортақ электрон жұбы жартылай атомдар жұбының біріне ауысса, иондық байланыста ол атомдардың біріне толық дерлік «берілген». Электрон(дарды) беретін атом оң заряд алып, айналады катион, ал одан электрон алған атом теріс заряд алып, айналады анион.
Сонымен, иондық байланыс – катиондардың аниондарға электростатикалық тартылуынан пайда болатын байланыс.
Байланыстың бұл түрінің түзілуі типтік металдар мен типтік бейметалдар атомдарының әрекеттесуі кезінде тән.
Мысалы, калий фториді. Калий катионы бейтарап атомнан бір электронның бөлінуінен, ал фтор ионы фтор атомына бір электронның қосылуынан түзіледі:
Пайда болған иондар арасында электростатикалық тартылыс күші пайда болады, нәтижесінде иондық қосылыс пайда болады.
Химиялық байланыс түзілген кезде натрий атомынан электрондар хлор атомына өтіп, сыртқы энергия деңгейі аяқталған қарама-қарсы зарядталған иондар пайда болды.
Металл атомынан электрондар толық ажырамай, коваленттік байланыстағы сияқты тек хлор атомына қарай ығысатыны анықталды.
Құрамында металл атомдары бар екілік қосылыстардың көпшілігі иондық болып табылады. Мысалы, оксидтер, галогенидтер, сульфидтер, нитридтер.
Иондық байланыс жай катиондар мен жай аниондар (F -, Cl -, S 2-), сондай-ақ жай катиондар мен күрделі аниондар (NO 3 -, SO 4 2-, PO 4 3-, OH -) арасында да жүреді. Сондықтан иондық қосылыстарға тұздар мен негіздер (Na 2 SO 4, Cu(NO 3) 2, (NH 4) 2 SO 4), Ca(OH) 2, NaOH) жатады.
Металл байланысы
Байланыстың бұл түрі металдарда түзіледі.
Барлық металдардың атомдарының сыртқы электрондық қабатында атом ядросымен байланыс энергиясы төмен электрондар болады. Көптеген металдар үшін сыртқы электрондарды жоғалту процесі энергетикалық жағынан қолайлы.
Ядромен осындай әлсіз әрекеттесу салдарынан металдардағы бұл электрондар өте қозғалмалы және әрбір металл кристалында келесі процесс үздіксіз жүреді:
М 0 — жоқ − = M n + ,
мұндағы M 0 бейтарап металл атомы, ал M n + сол металдың катионы. Төмендегі суретте болып жатқан процестердің суреті берілген.
Яғни электрондар металл кристалы арқылы «асық» өтіп, бір металл атомынан ажырап, одан катион түзеді, екінші катионға қосылып, бейтарап атом түзеді. Бұл құбылыс «электрондық жел» деп аталды, ал металл емес атомның кристалындағы бос электрондардың жиналуы «электрондық газ» деп аталды. Металл атомдарының өзара әрекеттесуінің бұл түрі металдық байланыс деп аталады.
Сутектік байланыс
Заттағы сутегі атомы электртерістігі жоғары элементпен (азот, оттегі немесе фтор) байланысқан болса, бұл зат сутегі байланысы деп аталатын құбылыспен сипатталады.
Сутегі атомы электртеріс атоммен байланысқандықтан, сутегі атомында ішінара оң заряд, ал электртеріс элемент атомында ішінара теріс заряд пайда болады. Осыған байланысты бір молекуланың жартылай оң зарядталған сутегі атомы мен екіншісінің электртеріс атомы арасында электростатикалық тартылыс мүмкін болады. Мысалы, су молекулалары үшін сутегі байланысы байқалады:
Бұл судың әдеттен тыс жоғары балқу температурасын түсіндіретін сутегі байланысы. Күшті сутектік байланыстар судан басқа фторид сутегі, аммиак, құрамында оттегі бар қышқылдар, фенолдар, спирттер, аминдер сияқты заттарда да түзіледі.
4.2.2.1-тармақта көрсетілгендей, металл байланысы- электрондық байланыс атомдық ядроларЖеке (иондық байланысқа қарағанда) ядроларда да, жеке (коваленттік байланысқа қарағанда) байланыстарда да ортақ электрондардың минималды орналасуымен. Нәтижесінде ортақ электрондар («электрондық газ» түрінде) сұйық немесе қатты металдық заттардың құрылымын құрайтын ядролардың (катиондардың) максималды мүмкін санымен байланысты қамтамасыз ететін электрон тапшылығы бар көп орталықты химиялық байланыс. Демек, тұтастай алғанда металлдық байланыс бағытталмаған және қаныққан; оны ретінде қарастыру керек коваленттік байланыстың делокализациясының шекті жағдайы.Таза металдарда металдық байланыс ең алдымен пайда болатынын еске түсірейік гомонуклеарлы, яғни. иондық компоненті болуы мүмкін емес. Нәтижесінде металдардағы электронды тығыздықтың таралуының типтік бейнесі біркелкі таралған электрон газындағы сфералық симметриялы өзектер (катиондар) болып табылады (5.10-сурет).
Демек, негізінен металдық байланыс түрі бар қосылыстардың соңғы құрылымы, ең алдымен, осы катиондардың кристалдық торындағы стерикалық фактормен және орау тығыздығымен (жоғары CN) анықталады. BC әдісі металдық байланыстарды түсіндіре алмайды. MMO сәйкес металдық байланыс коваленттік байланыспен салыстырғанда электрондардың жетіспеушілігімен сипатталады. ММО-ны металдық байланыстар мен қосылыстарға қатаң қолдану әкеледі жолақ теориясы(металлдың электрондық моделі), оған сәйкес металдың кристалдық торына кіретін атомдарда сыртқы электрон орбиталарында орналасқан бос дерлік валентті электрондардың кристалдық тордың (электрлік) периодтық өрісімен әрекеттесуі жүреді. Нәтижесінде электрондардың энергетикалық деңгейлері бөлініп, азды-көпті кең жолақты құрайды. Ферми статистикасы бойынша, ең жоғары энергия диапазоны толық толтырылғанға дейін бос электрондармен толтырылады, әсіресе жеке атомның энергетикалық мүшелері антипараллель спиндері бар екі электронға сәйкес келсе. Дегенмен, оны жартылай толтыруға болады, бұл электрондардың жоғары энергетикалық деңгейлерге өту мүмкіндігін береді. Содан кейін
бұл аймақ өткізгіш аймақ деп аталады. Бірнеше негізгі түрлері бар салыстырмалы позицияоқшаулағышқа, бір валентті металға, екі валентті металға, меншікті жартылай өткізгішке, n-типті жартылай өткізгішке және қоспа/b-типті жартылай өткізгішке сәйкес келетін энергетикалық жолақтар. Энергетикалық жолақтардың қатынасы қатты дененің өткізгіштік түрін де анықтайды.
Алайда бұл теория әртүрлі металл қосылыстарының сандық сипаттамасына мүмкіндік бермейді және нақты заттардың шығу тегі мәселесін шешуге әкелмеді. кристалдық құрылымдарметалл фазалары. Гомонуклеарлы металдардағы, металл қорытпаларындағы және металаралық гетероқосылыстардағы химиялық байланыстың спецификалық сипатын Н.В. Агеев)
Ықтималдық және статистика - негізгі фактілер
Менмендік пен менмендіктің айырмашылығы неде?
Физиктер мен биологтар Құдайдың бар екенін дәлелдеді - Ақиқат жолы