Trái phiếu kim loại: cơ chế hình thành. Kim loại hóa chất truyền thông:

Tất cả các nguyên tố hóa học hiện đang được biết đến trong bảng tuần hoàn được chia tùy tiện thành hai nhóm: các kim loại và phi kim loại. Để trở thành không chỉ các yếu tố và các hợp chất, hóa chất có thể phản ứng với nhau, họ nên tồn tại dưới dạng các hợp chất đơn giản và phức tạp.

Đây là lý do tại sao một số electron đang cố gắng chấp nhận, và người kia - để cung cấp. Bổ sung lẫn nhau để hình thành các yếu tố khác nhau và các phân tử hóa học. Nhưng những gì cho phép họ được tổ chức với nhau? Tại sao lại có một vấn đề của sức mạnh, để tiêu diệt vượt qua ngay cả những công cụ nghiêm trọng nhất? Và những người khác, ngược lại, bị phá hủy do tác động nhỏ nhất. Tất cả điều này là do sự hình thành của nhiều loại hình liên kết hóa học giữa các nguyên tử trong phân tử hình thành cấu trúc tinh thể mạng cụ thể.

Các loại liên kết hóa học trong các hợp chất

Tổng số có thể phân biệt bốn loại chính của liên kết hóa học.

1. Kết cộng hóa trị không cực. Hình thành giữa hai phi kim giống hệt nhau do chia sẻ của các electron, tạo thành cặp electron chung. Trong giáo dục, nó được tham dự các hạt hóa trị lẻ. Ví dụ: halogen, oxy, hydro, nitơ, lưu huỳnh, phốt pho.
2. kết cộng hóa trị phân cực. Hình thành giữa hai phi kim loại khác nhau hoặc giữa rất yếu trên các thuộc tính của kim loại và phi kim loại yếu trong điện âm. cặp electron cơ bản và tổng quát và kéo chúng với cô ấy nguyên tử, mà electron mối quan hệ trên. Ví dụ: NH _{3, SiC,} P ₂ O ₅ và khác.
3. liên kết hydro. Không ổn định nhất và yếu, được hình thành giữa các nguyên tử có độ âm điện của một phân tử và tích cực khác. Điều này xảy ra thường xuyên nhất khi hòa tan các chất trong nước (rượu, amoniac và vân vân). Do một kết nối như vậy có thể tồn tại protein đại phân tử, axit nucleic, carbohydrate phức tạp, và vân vân.
4. trái phiếu ion. Hình thành do lực hút tĩnh điện ion kim loại raznozaryazhennyh và phi kim loại. Việc lớn hơn sự khác biệt về chỉ số này, rõ nét hơn là bản chất ion của sự tương tác. Ví dụ về các hợp chất: muối nhị phân, phức tạp hợp chất - kiềm.
5. trái phiếu bằng kim loại, trong đó cơ chế hình thành và thuộc tính mà sẽ được thảo luận thêm. Hình thành trong các kim loại, hợp kim của họ về các loại khác nhau.

Có một điều như sự hiệp nhất của liên kết hóa học. Nó chỉ nói rằng không thể để xem xét từng điểm chuẩn trái phiếu. Họ là tất cả chỉ là biểu tượng bộ phận. Sau khi tất cả, cơ sở của tất cả các tương tác là một nguyên tắc duy nhất - elektronnostaticheskoe tương tác. Do đó, ion, kim loại, kết cộng hóa trị liên kết và hydro có tính chất hóa học độc thân và chỉ những trường hợp đường biên giới với nhau.

Kim loại và tính chất vật lý của họ

Kim loại được tìm thấy trong phần lớn của tất cả các nguyên tố hóa học. Điều này là do tính chất đặc biệt của họ. Một phần đáng kể trong số đó được thu thập bởi một người bởi các phản ứng hạt nhân trong phòng thí nghiệm, họ có tính phóng xạ với chu kỳ bán rã ngắn.

Tuy nhiên, phần lớn - là những yếu tố tự nhiên hình thành nên cả một phiến đá và quặng, là một phần của các hợp chất quan trọng nhất. Đó là vì những người này đã học được cách đúc hợp kim và sản xuất rất nhiều sản phẩm tuyệt vời và quan trọng. Đây là như đồng, sắt, nhôm, bạc, vàng, crôm, mangan, niken, kẽm, chì và những người khác.

Đối với tất cả các kim loại có thể xác định tính chất vật lý thông thường mà giải thích hình thành liên kết kim loại biểu đồ. những đặc điểm này là gì?

1. Dễ bảo và độ dẻo. Được biết, nhiều kim loại có thể cuộn xuống thậm chí đến mức lá (vàng, nhôm). Trong số khác nhận được một sợi dây, tấm kim loại linh hoạt, bài viết có khả năng bị biến dạng bởi tác động vật lý, nhưng sau đó phục hồi từ dừng của nó. Đây là những phẩm chất của kim loại và được gọi là mềm dẻo và độ dẻo. Lý do cho tính năng này - một loại liên kết kim loại. Các ion và electron trong slide tinh thể tương đối với nhau mà không vi phạm, cho phép để bảo vệ sự toàn vẹn của toàn bộ cấu trúc.
2. ánh kim. Điều này cũng giải thích sự liên kết kim loại, cơ chế hình thành các đặc điểm và tính năng của nó. Như vậy, không phải tất cả các hạt có khả năng hấp thụ hoặc phản ánh sóng ánh sáng có độ dài bằng nhau. Nguyên tử hầu hết các kim loại và phản ánh sóng ngắn tia trở thành đồng phục đáng kể màu bạc, trắng, xanh xao màu xanh. Trường hợp ngoại lệ là đồng và vàng, màu của họ là màu vàng cam và đỏ, tương ứng. Họ có khả năng phản chiếu bức xạ có bước sóng dài hơn.
3. Nhiệt và điện dẫn. Các tính chất này cũng giải thích cấu trúc tinh thể mạng và trong sự hình thành của nó được thực hiện trái phiếu loại kim loại. Do sự "khí electron" di chuyển trong phạm vi tinh thể, dòng điện và nhiệt một cách nhanh chóng và phân bố đều trong số tất cả các nguyên tử và ion và thực hiện thông qua các kim loại.
4. Nhà nước tổng hợp rắn trong điều kiện bình thường. Ở đây, ngoại lệ duy nhất là thủy ngân. Tất cả các kim loại khác - nhất thiết phải mạnh mẽ, kết nối vững chắc, cũng như hợp kim của chúng. Nó cũng là kết quả của một thực tế rằng sự có mặt của trái phiếu kim loại kim loại. Cơ chế hình thành các loại tài sản gắn hạt hoàn toàn khẳng định.

Đây đặc tính vật lý cơ bản cho kim loại, điều này giải thích và xác định hình thành liên kết kim loại chính xác sơ đồ. các hợp chất có liên quan phương pháp như vậy là để các nguyên tử kim loại của các nguyên tố, hợp kim của chúng. Đó là cho họ một chất rắn và một trạng thái lỏng.

loại kim loại của liên kết hóa học

Tính năng của nó là gì? Cái này là một mối quan hệ như vậy được hình thành không phải do các ion raznozaryazhennyh và thu hút tĩnh điện và không phải do sự khác biệt về độ âm điện và sự sẵn có của cặp electron tự do. Tức là ion, kim loại, liên kết hóa trị có tính chất khác nhau và tính năng đặc biệt của các hạt liên kết.

Tất cả các kim loại là những đặc điểm vốn có như:

• một lượng nhỏ của các electron ở mức năng lượng bên ngoài (ngoại trừ một số trường hợp ngoại lệ, mà có thể có 6,7 và 8);
• bán kính nguyên tử lớn;
• năng lượng ion hóa thấp.

Tất cả điều này góp phần vào việc tách dễ dàng của electron chưa ghép cặp trên lõi ngoài. Trong trường hợp này, các quỹ đạo tự do của nguyên tử vẫn còn rất nhiều. Đề án của liên kết kim loại sẽ chỉ hiển thị nhiều ô chồng chéo của các nguyên tử quỹ đạo khác nhau giữa bản thân, mà dẫn đến việc intracrystalline và tạo thành một không gian chung. Nó phục vụ các electron từ mỗi nguyên tử mà bắt đầu tự do đi lang thang trên các bộ phận khác nhau của mạng. Theo định kỳ, mỗi trong số đó được gắn vào một ion trong đơn vị tinh thể và chuyển nó đến một nguyên tử, sau đó tách ra một lần nữa, tạo thành ion.

Như vậy, trái phiếu kim loại - là dây liên lạc giữa các nguyên tử, các ion và electron tự do trong tổng số tinh thể kim loại. Đám mây electron, di chuyển tự do bên trong cấu trúc, được gọi là "khí electron". Nó được giải thích cho họ, hầu hết các tính chất vật lý của kim loại và hợp kim của chúng.

Làm thế nào đặc biệt thực hiện một liên kết hóa học kim loại? Các ví dụ khác nhau. Chúng ta hãy xem xét một mảnh lithium. Thậm chí nếu bạn mang nó kích thước của một hạt đậu, có hàng ngàn nguyên tử. Vì vậy, chúng ta hãy tưởng tượng rằng mỗi một trong các hàng nghìn nguyên tử đưa ra một electron hóa trị trong một không gian tinh chung duy nhất. Đồng thời, biết cấu trúc điện tử của nguyên tố này, bạn sẽ nhìn thấy số lượng quỹ đạo trống. Tại lithium của họ là 3 (mức năng lượng p-quỹ đạo thứ hai). Ba mỗi nguyên tử của hàng chục ngàn - đây là một không gian chung trong tinh thể, trong đó "khí điện tử" di chuyển một cách tự do.

Chất luôn trái phiếu kim loại mạnh mẽ. Sau khi tất cả, khí điện tử không cho phép tinh rơi, nhưng chỉ thay đổi các lớp và sau đó phục hồi. Nó lấp lánh có một mật độ nhất định (thường là cao), fusibility, dễ bảo và độ dẻo.

Nơi nào khác nhận ra trái phiếu bằng kim loại? Ví dụ về các chất:

• kim loại như cấu trúc đơn giản;
• tất cả các hợp kim kim loại với nhau;
• tất cả các kim loại và hợp kim của chúng ở trạng thái lỏng và rắn.

Ví dụ cụ thể chỉ đơn giản là một số lượng đáng kinh ngạc, bởi vì kim loại trong bảng tuần hoàn, hơn 80!

trái phiếu kim loại: cơ chế hình thành

Nếu chúng ta xem xét nó một cách chung chung, những điểm chính, chúng tôi đã trình bày ở trên. Tình trạng sẵn có của các orbital nguyên tử và electron dễ dàng tách ra khỏi hạt nhân vì năng lượng ion hóa thấp - là những điều kiện chính cho sự hình thành của loại truyền thông. Như vậy, dường như nó được thực hiện giữa các hạt sau:

• nguyên tử trong mạng tinh thể;
• electron tự do, mà là tại hóa trị của kim loại;
• ion trong mạng tinh thể.

Kết quả - một liên kết kim loại. Cơ chế hình thành thường được biểu thị bởi các mục sau đây: Me ^{0 -} e - ↔ Me ^{n +.} Từ sơ đồ rõ ràng, bất kỳ các hạt kim loại có mặt trong tinh thể.

Crystal mình và gây ra hình dạng khác nhau. Nó phụ thuộc vào chất liệu mà chúng ta đang đối phó.

Các loại tinh thể kim loại

Cấu trúc này của kim loại hoặc hợp kim của nó có một bao bì rất dày đặc của các hạt. Nó cung cấp các ion trong các trang web pha lê. Tự, các mạng có thể có hình dạng hình học khác nhau trong không gian.

1. Obemnotsentricheskaya khối mạng - kim loại kiềm.
2. Lục giác kết cấu nhỏ gọn - tất cả kiềm, trừ bari.
3. Granetsentricheskaya khối - nhôm, đồng, kẽm, nhiều kim loại chuyển tiếp.
4. cấu trúc rhombohedral - thủy ngân.
5. Bốn phương - indi.

Các kim loại nặng và thấp hơn nó nằm trong hệ thống tuần hoàn, càng khó bao bì và tổ chức không gian của tinh thể. Khi liên kết hóa học thép này, ví dụ trong số đó có thể được giảm đối với từng kim loại hiện có ý nghĩa quyết định trong việc xây dựng các tinh thể. Hợp kim có một tổ chức rất đa dạng trong không gian, một số trong số họ vẫn còn hiểu chưa đầy đủ.

thông số kỹ thuật thông tin liên lạc: nondirectionality

Kết cộng hóa trị và kim loại trái phiếu có một tính năng đặc biệt rất rõ rệt. Không giống như người đầu tiên, trái phiếu bằng kim loại không được hướng dẫn. có nghĩa là gì? Đó là, các đám mây electron bên trong tinh thể di chuyển khá tự do bên trong nó theo các hướng khác nhau, mỗi electron có khả năng tham gia hoàn toàn bất kỳ ion trong cơ cấu của các nút. Đó là, sự tương tác được thực hiện theo các hướng khác nhau. Do đó, họ nói rằng trái phiếu kim loại - không định hướng.

Cơ chế liên kết hóa trị liên quan đến sự hình thành của các cặp electron dùng chung, tức là những đám mây nguyên tử chồng chéo lên nhau. Và nó xảy ra đúng vào một dòng nào đó kết nối các trung tâm của họ. Do đó, nói về sự chỉ đạo của một kết nối như vậy.

saturability

Đặc điểm này phản ánh khả năng của các nguyên tử cho một sự tương tác hạn chế hay với người khác. Ví dụ, kết cộng hóa trị và liên kết kim loại trên chỉ số này một lần nữa là đối lập.

Đầu tiên là đầy đủ. Nguyên tử tham gia vào sự hình thành của nó là một số cố định của các electron hóa trị bên ngoài trực tiếp tham gia trong việc hình thành các hợp chất. Hơn ăn, nó sẽ không phải là electron. Do đó, số lượng trái phiếu hình thành hóa trị hạn chế. Do đó bão hòa do. Do đặc điểm này của đa số các hợp chất nó có một thành phần hóa học liên tục.

Kim loại và hydro trái phiếu, mặt khác, không bão hòa. Điều này là do nhiều electron tự do và quỹ đạo trong tinh thể. Vai trò của các ion trong các trang web mạng tinh thể, mỗi trong số đó có thể là một nguyên tử và một ion lại bất cứ lúc nào.

Một đặc trưng của trái phiếu bằng kim loại - delocalization đám mây điện tử nội bộ. Nó được thể hiện ở khả năng của một số lượng nhỏ của các electron liên kết chia sẻ các chức danh kiêm kim loại của hạt nhân nguyên tử. Đó là, mật độ delocalized vì nó được phân bố đều giữa tất cả các đơn vị của tinh thể.

Ví dụ về hình thành một liên kết trong kim loại

Hãy xem xét một vài phương án cụ thể, minh họa, như một trái phiếu kim loại được hình thành. Ví dụ Các chất sau đây:

• kẽm;
• nhôm;
• kali;
• chrome.

hình thành liên kết giữa các nguyên tử kim loại kẽm: Zn ^{0 -} 2e - ↔ Zn ^2+. nguyên tử kẽm có bốn mức năng lượng. quỹ đạo miễn phí dựa trên cấu trúc điện tử, nó có 15-3 p quỹ đạo, 4 d 5 và 7 trên 4f. cấu trúc điện tử bao gồm: 1s 2s ^{2 2 2} 2p ⁶ 3s 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4d 4p ^{0 0 0} 4f, chỉ có 30 nguyên tử electron. Đó là, hai hóa trị miễn phí hạt tiêu cực có thể di chuyển trong vòng 15 quỹ đạo rộng rãi và không ai chiếm đóng. Và vì vậy mỗi nguyên tử. Kết quả - một không gian tổng thể khổng lồ bao gồm quỹ đạo trống rỗng, và một lượng nhỏ các electron liên kết toàn bộ cấu trúc với nhau.

Các trái phiếu bằng kim loại giữa các nguyên tử nhôm: AL ^{0 -} e - ↔ AL ^3+. Thirteen nguyên tử electron nhôm nằm ở ba cấp năng lượng, họ đang thiếu rõ ràng trong sự phong phú. cấu trúc điện tử: 1s 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ^{1 2 0} 3d. Miễn phí quỹ đạo - 7 miếng. Rõ ràng, các đám mây electron sẽ nhỏ so với tổng dung lượng trống nội bộ trong tinh thể.

Các crôm trái phiếu kim loại. Đây yếu tố đặc biệt của cấu trúc điện tử của họ. Sau khi tất cả, để ổn định các lỗi hệ thống xảy ra với electron 4s à 3d quỹ đạo: 1s 2s ² 2p ^{2 6 2} 3s 4s 3p ^{6 1 5} 4p 3d 4d ^{0 0 0} 4f. Chỉ có 24 electron hóa trị trong số đó là sáu. Họ đi vào không gian điện tử phổ biến trên sự hình thành của một liên kết hóa học. Miễn phí quỹ đạo 15, đó vẫn là lớn hơn nhiều so với yêu cầu phải điền. Do đó, crom - như một ví dụ điển hình của một kim loại với một trái phiếu tương ứng trong phân tử.

Một trong những kim loại hoạt động mạnh nhất mà phản ứng ngay cả với nước bình thường để bắn, là kali. Có gì chiếm các thuộc tính như vậy? Một lần nữa, trong nhiều khía cạnh - loại kim loại của trái phiếu. Electron trong nguyên tố này chỉ 19, nhưng chúng được đặt càng nhiều càng tốt 4 mức năng lượng. Đó là 30 quỹ đạo menu phụ khác nhau. cấu trúc điện tử: 1s 2s ² 2p ^{2 6 2} 3s 4s 3p ^{6 1 0} 4p 3d 4d ^{0 0 0} 4f. Chỉ có hai electron hóa trị với năng lượng ion hóa rất thấp. Miễn phí để đi ra và đi vào không gian điện tử thông thường. Quỹ đạo di chuyển một nguyên tử mảnh 22, tức là một không gian rất phong phú cho "khí electron".

Điểm tương đồng và khác biệt với các loại trái phiếu

Nói chung, vấn đề này đã được thảo luận ở trên. Người ta chỉ có thể khái quát và rút ra một kết luận. Các biệt chính từ tất cả các loại tính năng giao tiếp là các kim loại tinh thể là:

• nhiều loại hạt tham gia vào quá trình liên kết (nguyên tử, ion hoặc nguyên tử, ion, điện tử);
• khác nhau cấu trúc hình học không gian của tinh thể.

Với hydro và kim loại ion kết hợp thoả mãn và vô hướng. Với kết cộng hóa trị phân cực - Thu hút tĩnh điện mạnh mẽ giữa các hạt. Riêng biệt, ion - hạt gõ vào điểm tinh lưới (ion). Với kết cộng hóa trị không cực - nguyên tử trong các trang web pha lê.

Các loại trái phiếu trong các kim loại của nhà nước tổng hợp khác

Như chúng ta đã nói ở trên, liên kết hóa học kim loại, ví dụ trong số đó được đưa ra trong bài viết, được hình thành trong hai trạng thái của sự kết hợp của kim loại và hợp kim của chúng: rắn và lỏng.

Câu hỏi đặt ra là: loại kết nối đến hơi kim loại? A: kết hóa trị phân cực và không phân cực. Như với tất cả các hợp chất hiện diện trong một khí. Đó không phải là rách và cấu trúc tinh thể được giữ lại trong quá trình làm nóng kéo dài của kim loại và chuyển nó từ rắn để thông tin liên lạc lỏng. Tuy nhiên, khi nói đến việc chuyển chất lỏng sang trạng thái hơi, các tinh thể bị phá hủy và trái phiếu kim loại được chuyển thành kết cộng hóa trị.