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金屬鍵:形成機理。 金屬化學通訊:

週期表中的所有目前已知的化學元素是任意分為兩組:金屬和非金屬。 為了成為不僅元素和化合物,化學品可以彼此反應,它們應該在簡單和複雜的化合物的形式存在。

這就是為什麼一些電子正試圖採取,另 - 給。 補充彼此,從而形成各種要素和化學分子。 但是,讓他們保持在一起? 為什麼會出現強度的這樣的事情,摧毀甚至超越最嚴重的儀器? 和其他人,相反,被絲毫影響破壞。 所有這一切都是由於形成各種類型的化學鍵在形成特定的結晶晶格結構的分子的原子之間。

化合物中的化學鍵類型

總可以區分四種主要類型的化學鍵。

  1. 非極性共價。 兩個相同的非金屬由於電子的共享,共同形成電子對之間形成。 在教育方面,它參加了配對的價顆粒。 實例:鹵素,氧,氫,氮,硫,磷。
  2. 極性共價。 兩種不同的非金屬之間或在金屬的性質極弱,非金屬弱負電之間形成。 底層和一般電子對,並將它們拉至她的原子,其電子親和力以上。 例如:NH 3,碳化矽,P 2 O 5等。
  3. 氫鍵。 最不穩定的和弱,是一個分子中的高電負性原子,另一個正之間形成。 這在水中溶解的物質時(醇,氨等)最經常發生。 由於這樣的連接可能存在的大分子蛋白質,核酸,複合碳水化合物,等等。
  4. 離子鍵。 形成由於靜電引力raznozaryazhennyh金屬離子和非金屬。 在此指數差異越大,越明顯的是相互作用的離子性質。 的化合物的實例:二進制的鹽,配位化合物 - 鹼。
  5. 金屬鍵,形成和將要進一步討論的性質的該機構。 成立於金屬,它們的各種合金。

有這樣的事,作為化學鍵的統一。 它只是說,這是不可能考慮各債券基準。 他們都只是單位符號。 畢竟,所有交互的基礎,是一個原則 - elektronnostaticheskoe互動。 因此,離子,金屬,共價鍵和氫具有單一的化學性質,並且僅臨界病例到彼此。

金屬和它們的物理性質

金屬在絕大多數的所有化學元素的發現。 這是由於其特殊的性質。 由一個人在實驗室的核反應獲得其中的一部分顯著,他們是用放射性半衰期短。

然而,大多數 - 是形成整個岩石和礦石,是最重要的化合物的一部分,自然元素。 這是因為這些人已經學會了澆鑄合金並產生大量的優秀和重要產品。 這是如銅,鐵,鋁,銀,金,鉻,錳,鎳,鋅,鉛和其他。

對於所有金屬可以識別這解釋了圖金屬鍵形成共同的物理性質。 什麼是這些特點?

  1. 可塑性和延展性。 已知許多金屬可以滾落甚至箔的點(金,鋁)。 的另一接收線,金屬柔性片材,由物理衝擊變形能力的文章,但隨後從它的終止恢復。 這些是金屬的本色,並且被稱為延展性和延展性。 這樣做的原因特點 - 金屬連桿式。 相對於彼此的滑動晶體中的離子和電子而不會斷裂,這允許保留整個結構的完整性。
  2. 金屬光澤。 這也解釋了金屬結合,其特性和特徵的形成機制。 因此,不是所有的顆粒能夠吸收或反射等長的光波。 原子大多數金屬和反映短波光線變為大致均勻的銀色的顏色,白色,淡藍色,色調。 例外的是銅和金,它們的顏色分別是紅,黃色和紅色。 他們能夠反映較長波長的輻射。
  3. 導熱和導電性。 這些特性也解釋了晶格結構,並在其形成實現金屬型鍵。 由於晶體內移動“電子氣”,電流和熱量迅速均勻所有的原子和離子之間的分配,並通過金屬進行。
  4. 在正常條件下的固體聚集態。 在這裡,唯一的例外是水銀。 所有其他金屬 - 必然是強大的,堅實的連接,以及它們的合金。 這也是事實的結果在金屬金屬鍵的存在下。 形成這種類型的粒子結合性質的機理完全證實。

對於金屬此基本物理特性,這可以解釋並判定究竟圖的金屬鍵形成。 相關化合物,例如一種方法是元素,它們的合金的金屬原子。 這對他們來說是一個固體和液體狀態。

金屬類型的化學鍵

它有什麼特點? 問題是,這種關係是通過raznozaryazhennyh離子和靜電引力,而不是由於在電負性的差異和自由電子對的可用性不形成。 即離子的,金屬的,共價鍵有幾個不同的性質和聯粒子的區別特徵。

所有金屬都如固有特性:

  • 電子在所述外能級少量(除了一些例外,這有可能是6.7和8);
  • 大的原子半徑;
  • 低電離能量。

所有這些都有助於上外芯的不成對電子的容易分離。 在這種情況下,原子的自由軌道仍然非常多。 金屬接合的方案只是將顯示它們之間不同的軌道原子,其導致晶體內的多個重疊的細胞和形成公共空間。 它從每一個自由漫步開始對晶格的不同部分提供原子電子。 週期性地,其中的每一個被附接到在所述晶體單元的離子並將其轉換為一個原子,然後再分離,形成離子。

因此,金屬鍵 - 是原子,離子和自由電子在總金屬晶體之間的結合。 的電子雲,該結構中,被稱為“電子氣”內自由移動。 有人向他們解釋,大部分 的物理性能的 金屬及其合金。

如何具體實現的金屬化學鍵? 例子是不同的。 讓我們考慮了一塊鋰。 即使你把它一個豌豆大小,有數千個原子。 因此,讓我們想像一下,這些數千個原子的給出了一個共同的結晶空間價電子。 同時,知道該元素的電子結構,可以看到空置的軌道數。 在它們的鋰為3(第二p軌道能級)。 數万三每個原子 - 這是晶體,其中所述的“電子氣”自由地移動內的共用空間。

物質總是強烈的金屬鍵。 畢竟,電子氣不允許晶體下降,但只轉移的層,然後恢復。 它閃爍有一定密度(通常為高)時,熔融性,可鍛性和延展性。

還有什麼地方實現金屬鍵? 的物質的例子:

  • 金屬作為結構簡單;
  • 所有金屬合金彼此;
  • 所有的金屬和其在液體和固體狀態的合金。

具體的例子僅僅是一個令人難以置信的量,因為金屬在元素週期表中,80餘!

金屬鍵:形成機理

如果我們籠統地認為,主要要點我們上文所述。 可用性 原子軌道 和電子從細胞核容易地分離,因為低電離能的-是用於這種類型的通信形成的主要條件。 因此,看來它是下面的顆粒之間實現:

  • 原子在晶格中;
  • 自由電子,這是在金屬的化合價;
  • 離子在晶格中。

結果 - 金屬鍵。 形成的機理通常由以下項表示:ME 0 -電子- ↔我的n +。 從圖中顯然,任何金屬顆粒存在的晶體英寸

晶體本身可以具有不同的形狀。 這取決於與我們正在處理的材料。

的金屬晶體類型

金屬的這種結構或它的合金具有顆粒的非常密集的包裝。 它提供了在晶位離子。 通過自己,晶格可以是在空間不同的幾何形狀。

  1. Obemnotsentricheskaya立方晶格 - 鹼金屬。
  2. 六邊形結構緊湊 - 所有的鹼性,除了鋇。
  3. Granetsentricheskaya立方 - 鋁,銅,鋅,許多過渡金屬。
  4. 菱形結構 - 汞。
  5. 四方 - 銦。

的 重金屬 和它位於週期系越低,越難以包裝和晶體的空間組織。 當這種鋼化學鍵,能夠減少用於每個現有金屬其實例是在晶體的構造是決定性的。 合金具有在空間上非常多樣化的組織,他們中的一些還尚未完全明了。

通訊規格:nondirectionality

共價鍵和金屬鍵有一個非常顯著的顯著特點。 不同於第一,金屬鍵不被引導。 這是什麼意思? 即,在晶體內的電子雲內它在不同方向上相當自由地移動,每個電子的能夠加入絕對任何離子中的節點的結構。 即,交互在不同的方向進行。 因此,他們說,金屬結合 - 非定向。

的機制共價鍵包括共享電子對的形成,即原子雲重疊。 它嚴格地發生在某一線連接它們的中心。 因此,談論這樣的連接的方向。

飽和度

這種特性體現了原子與他人在有限的或無限的相互作用的能力。 例如,共價鍵和金屬鍵這一指標再次是對立的。

首先是滿的。 參與其形成的原子是直接參與化合物的形成外部價電子的固定數。 更比吃,也不會是電子。 因此,鍵的數量有限形成化合價。 因此,由於飽和。 由於大多數化合物的這種特性使其具有恆定的化學組成。

金屬和氫鍵,在另一方面,非飽和。 這是由於在晶體內的許多自由電子和軌道。 通過在晶格位置的離子,其中的每一個可以是一個原子,並且在任何時候再次離子所發揮的作用。

金屬粘合的另一個特點 - 離域內部電子雲。 它是在電子少量的能力表現共享鏈接多個原子核的金屬。 即,離域的密度,因為它是晶體的所有單元之間均勻地分佈。

形成金屬鍵的實例

考慮一些具體實施方案中,其示出,作為形成金屬鍵。 實施例以下的物質:

  • 鋅;
  • 鋁;
  • 鉀;
  • 鉻。

鋅原子之間的金屬鍵形成:鋅0 - 2E - ↔鋅離子。 鋅原子具有四個能級。 基於電子結構自由軌道,它具有15 - 3 p軌道,4天5和7上的4f。 電子結構包括:1秒2 2 2 2 6 2P 3S 3P 6 4S 2 3D 10 4D 4P 0 0 0 4f中,只有30電子原子。 即兩個自由價的負粒子能夠在15間寬敞,沒有人佔據軌道內移動。 等各原子。 結果 - 一個巨大的整體中心包括空軌道的,並且整個結構一起連接的電子的量小。

鋁原子之間的金屬鍵: -電子- AL 0↔AL 3+。 位於三個能級十三電子鋁原子,它們是明顯缺乏豐富。 電子結構:1秒2 2 2 6 2P 3S 3P 1 2 0 3d上。 免費軌道 - 7件。 顯然,與晶體中的總的內部自由空間相比的電子雲將是小的。

該金屬粘合鉻。 它們的電子結構的這種特定元素。 畢竟,用於穩定發生系統故障時用電子4S到3d軌道:1秒2 2 2P 2 6 2 3S 4S 3P 6 1 5 4P 3D 4D 0 0 0 4F。 只有24的電子價六個。 他們去的化學鍵形成的共同的電子空間。 免費軌道15,這仍然比要求填寫大得多。 因此,鉻 - 與分子中對應的鍵的金屬的典型實例。

一個甚至用普通的水反應以火最活躍的金屬,是鉀。 是什麼造就了這樣的屬性? 同樣,在許多方面 - 金屬類型的鍵。 在元素的電子只有19歲,但他們都位於多達4能級。 這是30個不同的軌道能級。 電子結構:1秒2 2 2P 2 6 2 3S 4S 3P 6 1 0 4P 3D 4D 0 0 0 4F。 只有兩個 價電子 以非常低的電離能。 免費脫落並進入普通的電子空間。 軌道移動一個原子片22,即,對於“電子氣”一個非常廣泛的空間。

相似性和與其他類型的債券差異

一般來說,這個問題已經在上面討論過了。 只能推廣和得出結論。 金屬晶體的所有其他類型通信特徵的主要特徵是:

  • 涉及結合過程(原子,離子或原子離子,電子)的幾種類型的粒子;
  • 晶體的不同空間幾何結構。

使用氫和離子鍵,金屬組合不飽和度和非方向性。 具有共價極性 - 強烈的靜電吸引力。 分離離子 - 晶格(離子)的節點中的粒子類型。 在晶體的結點中共價非極性原子。

不同聚集狀態的金屬中的債券種類

如上所述,金屬化學鍵,其實例在製品中給出,形成為金屬及其合金的兩種聚集狀態:固體和液體。

問題出在:金屬蒸氣中有什麼類型的粘結? 答案:共價極性和非極性。 在氣體形式的所有化合物中。 也就是說,當金屬被長時間加熱並從固態轉移到液體粘合時,保持晶體結構。 然而,當將液體轉移到蒸汽狀態時,晶體被破壞並且金屬鍵被轉化為共價鍵。

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