Метално връзка: механизъм на образуване. Metal Chemical Съобщение:

Всички понастоящем известни химични елементи в периодичната таблица са разделени произволно на две групи: метали и неметали. За да не стане само елементи и съединения, химикали могат да реагират един с друг, те трябва да съществува под формата на прости и сложни съединения.

Ето защо някои електрони се опитват да приемат, а другият - да се даде. Попълване помежду си така, че да образуват различни елементи и химически молекули. Но това, което им позволява да се проведе заедно? Защо има такъв въпрос на сила, за да унищожи, което надхвърля дори най-сериозните инструменти? А други, обратно, са унищожени от най-малкото въздействие. Всичко това се дължи на образуването на различни видове химични връзки между атомите в молекули, които специфично кристална решетка структура.

Видове химични връзки в съединения

Общо може да се разграничават четири основни вида химични връзки.

1. Ковалентното неполярен. Образувани между две еднакви неметали поради споделяне на електрони, които са общи електронни двойки. В областта на образованието, на него присъстват несвоен валентни частици. Примери: халогени, кислород, водород, азот, сяра, фосфор.
2. Polar ковалентна. Образувани между две различни неметали или между много слабо върху свойствата на метални и неметални слаб в Електроотрицателност. Базовите и общи електронни двойки и ги издърпа към нея атома, чийто афинитет електрон-горе. _{Примери: NH3, SiC,} Р _{2О 5} и други.
3. Водородна връзка. Най-нестабилни и слабите, е оформен между високо електроотрицателна атом на една молекула и други положителни. Това се случва най-често, когато разтваря вещества във вода (алкохол, амоняк и т.н.). Благодарение на такава връзка може да съществува макромолекулни протеини, нуклеинови киселини, въглехидрати, и така нататък.
4. Йонна връзка. Създадена поради електростатичните сили на привличане raznozaryazhennyh метални йони и неметали. По-голямата разлика в този показател, толкова по-изразен е йонен характер на взаимодействието. Примери за съединения: двоичен сол, комплексно съединение - алкален.
5. Метално връзка, която механизмът на образуване и свойства, които ще бъдат разгледани по-нататък. Създадена през метали, техните сплави на различни видове.

Има такова нещо като единството на химичната връзка. Той просто казва, че е невъзможно да се разгледа всеки бенчмарк. Всички те са просто символ на единица. В крайна сметка, на основата на всички взаимодействия е единствен принцип - elektronnostaticheskoe взаимодействие. Следователно, йонна метал, ковалентно свързване и водород има една химична природа и са само гранични случаи един към друг.

Метали и техните физични свойства

Метали са открити в по-голямата част от всички химични елементи. Това се дължи на техните специфични свойства. Значителна част от която е получена от лице от ядрени реакции в лабораторията, те са радиоактивни с кратък полуживот.

Въпреки това, по-голямата част - са естествени елементи, които образуват цели скали и руди, са част от най-важните съединения. Това е така, защото от тези хора са се научили да хвърли сплави и произвеждат много добри и важни продукти. Това е като мед, желязо, алуминий, сребро, злато, хром, манган, никел, цинк, олово и др.

За всички метали могат да се идентифицират общи физически свойства, които обяснява образуване диаграма метална връзка. Какви са тези характеристики?

1. Ковкост и пластичност. Известно е, че много метали може да се навива надолу дори до точката на фолио (злато, алуминий). От друга страна получа тел, метални гъвкави листове, статии, които могат да се деформират от физическо въздействие, но след това се възстанови от неговото прекратяване. Това са качествата на метали и се нарича отстъпчивост и пластичност. Причината за тази функция - тип метална връзка. Йоните и електроните в кристал слайд спрямо взаимно без счупване, което позволява да се запази целостта на цялата структура.
2. Метален блясък. Това обяснява и метален връзка, механизмът за образуване на неговите характеристики и функции. По този начин, не всички частици са в състояние да абсорбират или отразяват светлинните вълни с еднаква дължина. Атомите повечето метали и отразява късовълнова лъчи стават по същество еднакви сребрист цвят, бяло, бледо синкав оттенък. Изключение правят мед и злато, цветът им е червеникаво-жълто и червено, съответно. Те са в състояние да се отрази радиацията по-дължина на вълната.
3. Топло и електропроводимост. Тези свойства също обясняват структурата на кристалната решетка и с това, че образуването му се осъществява метален тип връзки. Поради "електрон газ" преместване в рамките на кристала, електрически ток и топлина бързо и равномерно разпределени сред всички атоми и йони и се провежда чрез метала.
4. В твърдо агрегатно състояние при нормални условия. Тук единственото изключение е живак. Всички други метали - е задължително силни, твърди връзки, както и техните сплави. Също така е резултат от факта, че в присъствието на метален метална връзка. Механизмът на образуване на този тип свързващи свойства на частиците напълно потвърждават.

Тези основни физически характеристики на метали, което обяснява и определя образуването точно диаграма метална връзка. Подходящи съединения, метод за метални атоми на елементи, техните сплави. Това е за тях твърдо и течно състояние.

Метално вид химическа връзка

Каква е неговата функция? Работата е там, че такава връзка не е формиран от raznozaryazhennyh йони и електростатично привличане и не се дължи на разликата в електроотрицателност и наличието на свободни електрони двойки. Т.е. йонна метал, ковалентна връзка има няколко различно естество и отличителни характеристики на свързване частици.

Всички метали са присъщи характеристики, като например:

• малко количество от електрони в нивото на външната енергия (с изключение на някои изключения, за които може да има 6.7 и 8);
• голям атомен радиус;
• ниско йонизационна енергия.

Всичко това допринася за лесно отделяне на електрони несвоен на външното ядро. В този случай, свободните орбитите на атома остава много. Схема на свързване на метален просто ще покаже множество припокриващи клетки от различни орбитални атома помежду си, които водят до intracrystalline и образуват общо пространство. Тя служи електрони от всеки атом, който започва свободно скитат на различни части на решетката. Периодично, всяка от които е прикрепена към йон в кристалната устройство и го преобразува до атом, тогава отделят отново, образувайки йон.

По този начин, метален връзка - е връзката между атоми, йони и свободни електрони в общия метал кристала. Облакът от електрон, да се движат свободно в рамките на структурата, по-нататък "електрон газ". Беше обяснено с тях, най- на физичните свойства на металите и сплавите им.

Как конкретно изпълнява метална химична връзка? Примери са различни. Нека разгледаме част от литий. Дори и ако сте го с размерите на грахово зърно се вземат, има хиляди атоми. Така че нека си представим, че всеки един от тези хиляди атоми дава валентност електрони в един общ кристална пространство. В същото време, знаейки електронната структура на елемента, можете да видите броят на свободните орбитали. В тяхната литиев е 3 (втората р-орбитална енергия ниво). Три всеки атом от десетки хиляди - това е общо пространство в кристала, където "електронен газ" се движи свободно.

Вещество винаги силна метална връзка. В крайна сметка, електронна газ не позволява на кристала да падне, но само измества слоеве и след това се възстановява. Тя блести имат определена плътност (обикновено висока), fusibility, ковкост и пластичност.

Къде другаде реализира метална връзка? Примери на вещества:

• метали като прости структури;
• всички метални сплави с друг;
• всички метали и техните сплави в течно и твърдо състояние.

Конкретни примери са просто невероятна сума, защото метала в периодичната таблица, повече от 80!

Метално връзка: механизъм на образуване

Ако смятаме, че в общи линии, основните моменти сме посочено по-горе. Наличие на атомна орбитала и електрони лесно отделени от ядрото поради ниската йонизационна енергия - са основните условия за образуване на този вид комуникация. Така, изглежда, че се осъществява между следните частиците:

• атоми в кристалната решетка;
• свободни електрони, които са били на валенцията на метала;
• йони в кристалната решетка.

Резултатът - метална връзка. Механизмът на образуване обикновено изразява чрез следната позиция: Me ^{0 -} д - ↔ Me ^{п +.} От диаграмата очевидно, метални частици са налични в кристала.

самите кристали могат да имат различни форми. Това зависи от материала, с които ние се занимаваме.

Видове метални кристали

Тази структура на метала или негова сплав има много плътна опаковка на частици. Тя осигурява йони в кристални обекта. Сами по себе си, решетката може да бъде с различни геометрични форми в пространството.

1. Obemnotsentricheskaya кубичен решетка - алкални метали.
2. Шестоъгълна компактна структура - всички алкални, с изключение на бариев.
3. Granetsentricheskaya кубичен - алуминий, мед, цинк, много преходни метали.
4. Ромбоидни структура - живак.
5. Тетрагонал - индий.

На тежки метали и по-ниската се намира в периодичната система, толкова по-трудно е опаковането и пространствена организация на кристала. Когато тази стомана химична връзка, примери за които могат да бъдат намалени за всяка съществуваща метал е решаващо в изграждането на кристала. Сплави имат много разнообразна организация в космоса, някои от тях са все още все още не е напълно изяснен.

Комуникационни характеристики: nondirectionality

Ковалентното и метална връзка е много изразен отличителна черта. За разлика от първия, метален връзка не е насочено. Какво означава това? Това означава, че облакът електрон във вътрешността на кристала се движи съвсем свободно в нея в различни посоки, като всеки от електрона е в състояние да се присъединят абсолютно всеки йон в структурата на възли. Това означава, че взаимодействието се осъществява в различни посоки. Следователно, те се каже, че металният връзката - индиректно.

Механизмът на ковалентна връзка включва образуването на споделени електронни двойки, т.е. облаци атома припокриват. И това се случва точно по определена линия, свързваща центровете им. Затова говорим за посоката на такава връзка.

saturability

Тази характеристика отразява способността на атоми за ограничен или неограничен взаимодействие с други. Например, ковалентна връзка и метал по този показател отново са противоположни.

Първият е пълен. Атомите, участващи в образуването му са фиксиран брой външни електрони валентност, директно включени в образуването на съединението. Повече от ядене, тя няма да бъде на електроните. Следователно, броят на връзки образува ограничен валентност. Следователно насищане поради. Благодарение на тази характеристика на по-голямата част от съединенията има постоянен химически състав.

Метални и водородни връзки, от друга страна, не-насищане. Това се дължи на много свободни електрони и орбитали в кристала. Ролята на йоните в местата на кристалната решетка, всеки от които може да бъде атом и йон отново по всяко време.

Друга характеристика на метален връзката - делокализация вътрешен електронен облак. Това се проявява в способността на малко количество от електрони споделени връзка множеството метали от атомните ядра. Това означава, че плътността на делокализиран като се разпределя равномерно между всички звена на кристала.

Примери за образуване на връзка с метали

Да разгледаме няколко специфични изпълнения, които илюстрират, като се образува метална връзка. Примери следните вещества:

• цинк;
• алуминий;
• калий;
• хром.

образуване на метална връзка между цинкови атоми: Zn ^{0 -} 2е - ↔ Zn2 ^+. цинк атом има четири нива на енергия. Свободните орбитали основават на електронната структура, тя има 15 - 3 стр орбитали, 4 г 5 и 7 на 4f. Електронни структура включва: 1s 2s ^{2 2 2} 2p ⁶ 3s 3P ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4d 4P ^{0 0 0} 4f, само 30 електрони атом. Т.е. две свободни валенции отрицателни частици могат да се движат в рамките на 15-те просторни и никой не заема орбитите. И така, всеки атом. Резултатът - един огромен цялостното пространство, състоящ се от празните орбити, и малко количество от електрони, свързващи цялата структура заедно.

метален връзка между В алуминиеви атоми: AL ^{0 -} д - ↔ ^{Al3 +.} Тринадесет електрони алуминиеви атома, разположени на три нива на енергия, те са ясно липсват в изобилие. Електронна структура: 1s 2s ^{2 2} 2p ⁶ 3s 3p ^{1 2 0} 3D. Безплатни орбитали - 7 броя. Очевидно е, че електронен облак ще бъде малък в сравнение с пълно вътрешно свободно пространство в кристала.

хром метална връзка. Този конкретен елемент на електронната им структура. В края на краищата, за стабилизиране на повреда в системата се случва с електронни 4s към 3D орбитални: 1s 2s ² 2p ^{2 6 2} 3s 4s 3P ^{6 1 5} 4P 3d 4d ^{0 0 0} 4f. Само 24 електрон валентност от които са шест. Ходят на общата електронното пространство върху формирането на химична връзка. Безплатни орбитали 15, че все още е много по-големи от това, необходимо за напълване. Следователно, хром - като типичен пример за метална със съответната връзка в молекулата.

Един от най-активните метали, които реагират дори с обикновена вода за пожар, е калий. На какво се дължи такива имоти? Отново, в много отношения - метален тип връзка. Електроните в елемент само 19, но те се намират най-много 4 енергийни нива. Това е 30 различни орбити поднива. Електронни структура: 1s 2s ² 2p ^{2 6 2} 3s 4s 3P ^{6 1 0} 4P 3d 4d ^{0 0 0} 4f. Само две валентни електрони с много ниска йонизационна енергия. Свободен да излизам и да преминете към общата електронното пространство. Орбитали да се движат един атом части 22, т.е. много обширна пространство за "електрон газ".

Прилики и разлики с други видове облигации

Като цяло, този въпрос вече е бил обсъден по-горе. Човек може само да се обобщи и да се прави заключение. Основната характерна от всички други видове комуникационни функции е метал кристали са:

• няколко вида частици, които участват в процеса на свързване (атоми, йони или атоми, йони, електрони);
• различен пространствен геометрична структура на кристали.

С водород и йонна метал комбинира насищане и ненасочена. С ковалентна полярен - силно електростатично привличане между частиците. Отделно йон - тип частици в точките на кристална решетка (йони). С ковалентна неполярен - атома в кристални обекта.

Видове облигации на метали от различни агрегатно състояние

Както е отбелязано по-горе, метален химична връзка, примери за които са дадени в статията, се формира в двете страни на агрегация на метали и техните сплави: твърди и течни.

Въпросът е какъв тип връзка с метални пари? A: Ковалентното полярен и неполярен. Както при всички съединения, присъстващи в газ. Това не се разкъсва и кристалната структура се запазва по време на продължително нагряване на метала и се прехвърля от твърдо в течно комуникация. Въпреки това, когато става въпрос за прехвърляне на течността до състояние на пара, кристалът се разрушава и метален връзка се превръща ковалентна.