Metala ligo: la formado mekanismo. Metalo Kemiaj komunikado:

Ĉiuj kemiaj elementoj konataj en la ĵurnalo estas dividitaj en du grupojn: metalojn kaj nemetalojn. Por ke ili ne fariĝu nur elementoj, sed komponaĵoj, kemiaĵoj, ili povas interagi inter si, ili devas ekzisti en formo de simplaj kaj kompleksaj substancoj.

Estas por tio, ke iuj elektronoj provas akcepti, kaj aliajn - doni. Anstataŭante unu la alian de ĉi tiu maniero, la elementoj formas malsamajn kemiajn molekulojn. Sed kio permesas ilin teni kune? Kial ekzistas substancoj de tia forto, kiuj ne povas esti detruitaj eĉ per la plej gravaj iloj? Kaj aliaj, kontraŭe, estas detruitaj de la plej minimuma influo. Ĉio ĉi tio estas pro la formado de diversaj specoj de kemiaj ligoj inter atomoj en molekuloj formi specifan kristalo krado strukturo.

Tipoj de kemiaj interligoj en komponaĵoj

Entute, estas 4 ĉefaj specoj de kemiaj interligoj.

1. Covalente nepola. Ĝi estas formita inter du identaj nemetaloj pro la socialigo de elektronoj, la formado de komunaj elektronikaj paroj. Valence senparaj eroj partoprenas en ĝia formado. Ekzemploj: halogoj, oksigeno, hidrogeno, nitrogeno, sulfuro, fosforo.
2. Polusa kovalento. Ĝi estas formita inter du malsamaj ne-metaloj, aŭ inter metalo tre malforta en propraĵoj kaj ne-metala malforta en elektrononegatividad. La bazo estas ankaŭ oftaj elektronikaj paroj kaj ilia tondado al si mem per tiu atomo kies afineco al la elektrono estas pli alta. Ekzemploj: NH _{3, SiC,} P ₂ O ₅ kaj aliaj.
3. Ligo de hidrogeno. La plej malstabila kaj malforta, estas formita inter la forte elektronika atomo de unu molekulo kaj la pozitiva. Plej ofte tio okazas kiam la substancoj estas solvitaj en akvo (alkoholo, amonio, ktp). Danke al tia rilato, ekzistas ekzistantaj makromolekuloj de proteinoj, nukleaj acidoj, kompleksaj karbonhidratoj, kaj tiel plu.
4. Juna interligo. Ĝi estas formita pro la fortoj de elektrostatika allogo de malsame akuzitaj metalaj jonoj kaj nemetaloj. La pli forta diferenco en ĉi tiu indikilo, la pli prononcita, estas la jara karaktero de la interago. Ekzemploj de komponaĵoj: binaraj saloj, kompleksaj komponaĵoj - bazoj, saloj.
5. Metala ligo, la forma mekanismo de kiu, same kiel la propraĵoj, estos konsiderita pli plue. Ĝi estas formita en metaloj, iliaj alojoj de diversaj specoj.

Estas tia afero kiel la unueco de la kemia interligo. Ĝi nur diras, ke estas neeble konsideri ĉiun kemian ligon kiel referenco. Ili ĉiuj estas kondiĉe designitaj unuoj. Post ĉio, la bazo de ĉiuj interagoj estas unuopa principo - la elektron-statika interago. Sekve, la jónico, metala, kovalenta ligilo kaj hidrogeno-ligilo havas ununuran kemian naturon kaj estas nur limaj kazoj inter si.

Metaloj kaj iliaj fizikaj proprietoj

Metaloj estas en la granda plimulto de ĉiuj kemiaj elementoj. Ĉi tio estas pro iliaj specialaj propraĵoj. Grava parto de ili estis akirita de homo per nukleaj reagoj en la laboratorio, ili estas radioaktivaj kun mallonga duontempa vivo.

Tamen, plej multaj estas naturaj elementoj, kiuj formas tutajn rokojn kaj mineojn, estas parto de plej gravaj komponaĵoj. Ĝi estas de ili, ke homoj lernis al jxetado de alojoj kaj fari multajn belajn kaj gravajn produktojn. Ĉi tiuj estas kupro, fero, aluminio, arĝento, oro, chrome, mangano, nikelo, zinko, plumbo kaj multaj aliaj.

Por ĉiuj metaloj, eblas ebla el ĝenerala fizika propraĵo, kiu klarigas la planon por formado de metala ligo. Kio estas ĉi tiuj propraĵoj?

1. Kovkost kaj plasticidad. Oni scias, ke multaj metaloj povas ruliĝi eĉ al la ŝtato de la folio (oro, aluminio). De la aliaj, drato, metala fleksebla folio, artikoloj kapablaj deformi sub fizika influo, sed tiam rekuperi la formon post ĉesigi ĝin. Estas ĉi tiuj kvalitoj de metaloj, kiuj estas nomataj ductikeco kaj plasticidad. La kialo por ĉi tiu funkcio estas la metala tipo de konekto. La jonoj kaj elektronoj en la kristalo glitas unu al la alia sen rompi, kiu permesas konservi la integrecon de la tuta strukturo.
2. Metala brilo. Ĉi tio ankaŭ klarigas la metalan interligon, la mekanismon de edukado, ĝiajn karakterizaĵojn kaj karakterizaĵojn. Tiel, ne ĉiuj partetoj kapablas sorbi aŭ reflekti lumajn ondojn de egala longo. Atomoj de plej multaj metaloj reflektas mallongajn ondajn radiojn kaj akiras preskaŭ la saman koloron, blanka, pala azula. Esceptoj estas kupro kaj oro, ilia koloro estas ruĝeta-ruĝa kaj flava, respektive. Ili kapablas reflekti pli longan ondolongan radiadon.
3. Varmego kaj elektra konduktiveco. Ĉi tiuj propraĵoj ankaŭ estas klarigitaj per la strukturo de la kristala krado kaj la fakto ke en ĝia formado realigas metala tipo de ligo. Pro la "elektronika gaso" movanta ene de la kristalo, la elektra fluo kaj varmego estas instantanee kaj egale distribuitaj inter ĉiuj atomoj kaj jonoj kaj estas realigitaj per la metalo.
4. Solida ŝtato sub normalaj kondiĉoj. Jen la sola escepto estas hidrargo. Ĉiuj aliaj metaloj estas necese fortaj, solidaj komponaĵoj, same kiel iliaj alojoj. Ĉi tio ankaŭ estas la rezulto de la ĉeesto de metalaj interligoj en metaloj. La mekanismo de formado de ĉi tiu tipo de partikla ligilo tute konfirmas la propraĵojn.

Ĉi tiuj estas la bazaj fizikaj trajtoj por metaloj, kiuj klarigas kaj difinas precize la planon por formado de metala ligo. Tia metodo kunigi atomojn por metalaj elementoj kaj iliaj alojoj estas reala. Tio estas por ili en solida kaj likva stato.

Metala tipo de kemia interligo

Kio estas ĝia propreco? La afero estas, ke tia konekto estas formata ne koste de la ŝarĝaj jonoj kaj ilia elektraĵara allogo kaj ne pro la diferenco en elektrononegatividad kaj ĉeesto de liberaj elektronaj paroj. Tio estas, la jonoj, metalaj, kovalentaj ligoj havas iom malsaman naturon kaj karakterizajn karakterizaĵojn de la eroj ligitaj.

Ĉiuj metaloj estas karakterizitaj de tiaj karakterizaĵoj kiel:

• Malgranda nombro da elektronoj ĉe ekstera energia nivelo (krom iuj esceptoj, en kiuj ili povas esti 6.7 kaj 8);
• Granda atoma radioaparato;
• Malalta ionigo energio.

Ĉio tio kontribuas al la facila disigo de eksteraj senparaj elektronoj de la kerno. Estas multaj senpagaj orbitaĵoj en la atomo. La skemo por la formado de metala interligo nur montros translokadon de multaj orbitalaj ĉeloj de malsamaj atomoj inter si, kio kiel rezulto formas komunan intracrystalline spacon. Elektronoj de ĉiu atomo estas nutritaj al ĝi, kiuj komencas vagi libere ĉirkaŭ malsamaj partoj de la krado. Periodike, ĉiu el ili kunigas la jonon ĉe la loko de la kristalo kaj turnas ĝin en atomon, tiam denove detenas, formante ion.

Tiel, metala ligo estas interligo inter atomoj, jonoj kaj liberaj elektronoj en ĝenerala metala kristalo. Elektronika nubo, kiu moviĝas libere ene de strukturo, estas nomata "elektronika gaso". Estis klarigis al ili, plej el la fizikaj ecoj de metaloj kaj iliaj alojoj.

Kiel specife faras metala kemia interligo? Ekzemploj povas esti donitaj malsamaj. Ni provu rigardi pecon da litio. Eĉ se vi prenos ĝin la grandecon de pizo, tie estos miloj da atomoj. Imagu, ke ĉiu el ĉi tiuj miloj da atomoj donas sian valenkan elektronon en komunan kristan spacon. Al la sama tempo, sciante la elektronikan strukturon de ĉi tiu elemento, vi povas vidi la nombro da malplenaj orbitaĵoj. En litio, estos 3 (p-orbitaĵoj de la dua energia nivelo). Tri por ĉiu atomo de dekoj da miloj - ĉi tiu estas la ofta spaco ene de la kristalo, en kiu la "elektronika gaso" libere moviĝas.

Substanco kun metala ligo ĉiam estas forta. Post ĉio, la elektrono-gaso ne permesas la kristalon disiĝi, sed nur disigas la tavolojn kaj poste restarigas ilin. Ĝi brilas, havas certan densecon (plej ofte altan), fikseblecon, duikecon kaj plasticidad.

Kie alia metalo estas ligita? Ekzemploj de substancoj:

• Metaloj en formo de simplaj strukturoj;
• Ĉiuj metalaj alojoj inter si;
• Ĉiuj metaloj kaj iliaj alojoj en la likva kaj solida stato.

Specifa (ekzemploj, ekzemplas) povas esti donita simple nekredebla kvanto, ĉar metaloj en la ĵurna sistemo estas pli ol 80!

Metala ligo: la mekanismo de edukado

Se ni konsideras ĝin ĝenerale, ni jam pripensis la ĉefajn punktojn supre. Havebleco de orbitales atomaj kaj elektronoj facile malligiĝas de la kerno pro la malalta ionización energio - estas la ĉefaj kondiĉoj por la formado de ĉi tiu tipo de komunikado. Tiel, ĝi rezultas, ke ĝi estas realigita inter la sekvaj eroj:

• Atomoj en la krado-ejoj;
• Senpagaj elektronoj, kiuj estis valenciaj metaloj;
• Ionoj ĉe la lokoj de la kristala krado.

Kiel rezulto - metala konekto. La mekanismo de formado ĝenerale esprimita per jena eniron: Me ^{0 -} e - ↔ Min ^{n +.} De la diagramo estas preterlasas, ke partikloj ĉeestas en la kristalo de la metalo.

Kristaloj mem povas havi malsamajn formojn. Ĝi dependas de la specifa substanco kun kiu ni traktas.

Tipoj de metalaj kristaloj

Ĉi tiu strukturo de la metalo aŭ ĝia alojo karakterizas per tre densa pakado de eroj. Ĝi estas provizita de jonoj ĉe la kristaloj. La kradoj mem povas esti de malsamaj geometriaj formoj en la spaco.

1. La korpo-centrita kuba krado estas alkalaj metaloj.
2. La sesaĝa kompakta strukturo estas ĉiuj alkalaj teroj, krom bario.
3. Multekosta kubaĵo - aluminio, kupro, zinko, multaj transitaj metaloj.
4. La rombra strukturo estas en hidrargo.
5. Tetragonal - Indio.

La pezaj metaloj kaj la pli malalta ĝi situas en la perioda sistemo, la pli malfacila ĝi estas pakita kaj spaca organizo de la kristalo. En ĉi tiu kazo, la metala kemia interligo, ekzemploj el kiuj povas esti donita por ĉiu ekzistanta metalo, estas grava por la konstruo de la kristalo. Kolektoj havas tre diversajn organizojn en la spaco, iuj el ili ankoraŭ ne plene esploritaj.

Karakterizaj trajtoj: ne-direktoro

Covalentaj kaj metalaj interligoj havas tre klaran distingan trajton. Kontraste kun la unua, la metala ligo ne estas direktema. Kion tio signifas? Tio estas, la elektrono nubo ene de la kristalo moviĝas tute libere ene de ĝiaj limoj en malsamaj direktoj, ĉiu el la elektronoj povas aliĝi al absolute io ajn en la nodoj de la strukturo. Tio estas, interago okazas en malsamaj direktoj. Sekve ili diras, ke la metala ligo estas ne direkta.

La mekanismo de covalente engaĝas la formado de dividita paroj de elektronoj, tio nuboj de atomoj koincidas. Kaj ĝi okazas strikte sur certa linio konektante siajn centrojn. Tial ni parolas pri la direkto de tia konekto.

Saturado

Ĉi tiu karakterizaĵo reflektas la kapablon de atomoj havi limigitan aŭ senrestran interagon kun aliaj. Tiel, la kovalentaj kaj metalaj interligoj en ĉi tiu indikilo estas denove kontraŭaj.

La unua estas satura. La atomoj partoprenantaj en sia formado havas strikte difinitan numeron de valenciaj eksteraj elektronoj, kiuj prenas rektan parton en la formado de la komponaĵo. Pli ol li, li ne havos elektronojn. Sekve, la nombro da formitaj interligoj estas limigita de valencia. Sekve la saturado de la ligo. Pro ĉi tiu karakterizaĵo, plej multaj komponaĵoj havas konstantan kemian komponadon.

Metalaj kaj hidrogenaj ligoj, kontraŭe, estas unsaturated. Ĉi tio estas klarigita per la ĉeesto de multaj liberaj elektronoj kaj orbitaĵoj ene de la kristalo. Same, la rolo estas ludata de jonoj ĉe la lokoj de la kristala krado, ĉiu el kiuj povas iĝi atomo kaj denove ion en ajna momento.

Alia karakterizaĵo de la metala ligo estas la delocaligo de la interna elektronubo. Ĝi manifestiĝas en la kapablo de malgranda nombro da komunaj elektronoj por ligi multajn atomajn kernojn de metaloj. Tio estas, la denseco, kiel ĝi estis, estas delokata, distribuita egale inter ĉiuj ligiloj de la kristalo.

Ekzemploj de ligo formado en metaloj

Ni konsideru iujn konkretajn variantojn, kiuj ilustras kiel metala ligo estas formita. Ekzemploj de substancoj estas la jenaj:

• Zinko;
• Aluminio;
• Kalio;
• Chrome.

Metala ligo formado inter zinko atomoj: Zn ^{0 -} 2e - ↔ Zn ^2+. La zinka atomo havas kvar energiajn nivelojn. Senpagaj orbitaloj, bazita sur la elektronika strukturo, li havas 15 - 3 sur la p-orbitaĵoj, 5 sur 4 d kaj 7 sur 4f. Elektronika strukturo inkludas: 1s 2s ^{2 2 2} 2p ⁶ 3s 3P ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4d 4p ^{0 0 0} 4f, nur 30 elektronoj atomo. Tio estas, du liberaj valenciaj negativaj partetoj kapablas movi ene de 15 ampleksaj kaj senhomaj orbitaj. Kaj do ĉe ĉiu atomo. Kiel rezulto, estas grandega komuna spaco konsistanta el malplenaj orbitaĵoj, kaj malgranda nombro da elektronoj kunligantaj la tutan strukturon kune.

La metala ligo inter aluminio atomoj AL ^{0 -} e - ↔ AL ^{3 +.} Dek tri elektronoj de aluminio estas lokitaj ĉe tri energiaj niveloj, kiujn ili klare havas sufiĉe. Elektronika strukturo: 1s 2s ^{2 2} 2p ⁶ 3s 3P ^{1 2 0} 3d. Senpagaj orbitaloj - 7 pecoj. Evidente, la elektronkubo estos malgranda kompare kun la ĝenerala interna libera spaco en la kristalo.

Metala ligo de kromio. Ĉi tiu elemento estas speciala en ĝia elektronika strukturo. Ja por stabiligi la sistemon fiasko okazas kun elektrono 4s al 3d orbital: 1s 2s ² 2p ^{2 6 2} 3s 4s 3P ^{6 1 5} 4p 3d 4d ^{0 0 0} 4f. Plene de 24 elektronoj, el kiuj ses estas akiritaj. Estas tiuj, kiuj eniras en la komunan elektronikan spacon por la formado de kemia interligo. Senpagaj orbitaloj 15, tio estas multe pli ol postulita por plenigo. Sekve, kromio ankaŭ estas tipa ekzemplo de metalo kun taŭga ligo en la molekulo.

Unu el la plej aktivaj metaloj, reagante eĉ kun ordinara akvo kun ŝaltilo, estas kalio. Kio klarigas ĉi tiujn posedaĵojn? Denove, en multaj manieroj - metala tipo de rilato. Nur 19 elektronoj estas en ĉi tiu elemento, sed ili estas lokitaj ĉe 4 energiaj niveloj. Tio estas, je 30 orbitaĵoj de malsamaj subleveloj. Elektronika strukturo: 1s 2s ² 2p ^{2 6 2} 3s 4s 3P ^{6 1 0} 4p 3d 4d ^{0 0 0} 4f. Nur du elektronoj de valencia kun tre malalta ionización energio. Senpaga forflugo kaj eniru en la komunan elektronikan spacon. Orbital movi unu atomon 22 pecoj, tio estas, tre granda libera spaco por "elektronika gaso".

Simileco kaj diferenco kun aliaj tipoj de ligoj

Ĝenerale, ĉi tiu afero jam diskutis pli supre. Unu povas nur ĝeneraligi kaj eltiri konkludon. La ĉefaj karakterizaj trajtoj de ĉiuj aliaj tipoj de komunikaj trajtoj de metalaj kristaloj estas:

• Pluraj tipoj de eroj implikitaj en la liga procezo (atomoj, jonoj aŭ atomoj, elektronoj);
• Malsamaj spaca geometria strukturo de kristaloj.

Kun hidrogeno kaj iza interligo, metalo kombinas insaturadon kaj ne-direktecon. Kun kovalenta poluso - forta elektrostatika altiro inter eroj. Aparte per jónico - la tipo de eroj en la nodoj de la kristala krado (jonoj). Kun kovalentaj nepolaj atomoj en la nodoj de la kristalo.

Tipoj de ligoj en metaloj de malsamaj aldonaj statoj

Kiel ni jam rimarkis supre, la metala kemia interligo, ekzemploj de kiuj estas donita en la artikolo, estas formita en du entuta statoj de metaloj kaj iliaj alojoj: solida kaj likva.

La demando ŝprucas: kia tipo de ligo estas en la metala vaporo? Respondo: kovalenta polusa kaj nepola. Kiel en ĉiuj komponaĵoj en la formo de gaso. Tio estas, kiam la metalo estas tre varmigita dum longa tempo kaj translokita de solida stato al likva ligo, la kristalo strukturo konserviĝas. Tamen, kiam temas pri translokado de likvaĵo al vaporo, la kristalo estas detruita kaj la metala ligo fariĝas kovalenta.