Metallic bond: ფორმირების მექანიზმი. Metal ქიმიური ურთიერთობა:

ყველა გაკეთებული ცნობილი ქიმიური ელემენტების პერიოდული ცხრილი იყოფა თვითნებურად ორ ჯგუფად: ლითონები და არასამთავრობო ლითონები. იმისათვის, რომ გახდეს არა მხოლოდ ელემენტები და ნაერთები, ქიმიური შეიძლება რეაგირებს ერთმანეთს, ისინი უნდა არსებობდეს სახით მარტივი და რთული ნივთიერებები.

ეს არის, რის გამოც რამდენიმე ელექტრონები ცდილობს მიიღოს, და სხვა - მისცეს. შევსება ერთმანეთს, რათა შექმნან სხვადასხვა ელემენტები და ქიმიური მოლეკულების. მაგრამ რაც მათ საშუალებას აძლევს გაიმართება ერთად? რატომ არის ასეთი საკითხია ძალა, განადგურება, რომ გასცდება კი ყველაზე სერიოზული ინსტრუმენტები? და სხვები, პირიქით, განადგურდა ოდნავი გავლენა. ეს ყველაფერი იმის გამო, რომ ფორმირების სხვადასხვა სახის ქიმიური ობლიგაციები შორის ატომების მოლეკულების ფორმირების კონკრეტული კრისტალური მესრის სტრუქტურა.

სახის ქიმიური ბმების ნაერთების

სულ შეიძლება გამოიყოს ოთხი ძირითადი ტიპის ქიმიური ობლიგაციები.

1. კოვალენტური არაპოლარული. ჩამოყალიბდა ორი იდენტურია Nonmetals გამო გაზიარების ელექტრონები, ფორმირების საერთო electron წყვილი. განათლების, მას ესწრება unpaired valence ნაწილაკები. მაგალითები: ჰალოგენები, ჟანგბადის, წყალბადის, აზოტის, გოგირდის, ფოსფორის.
2. Polar covalent. ჩამოყალიბდა ორი განსხვავებული არასამთავრობო ლითონები შორის ან ძალიან სუსტად თვისებების ლითონის და nonmetal სუსტი ელექტროუარყოფითობა. ძირითადი და ზოგადი Electron წყვილი და უბიძგებენ მათ მისი ატომის, რომლის ელექტრონული affinity ზემოთ. მაგალითები: NH _{3, SiC,} P ₂ O ₅ და სხვა.
3. წყალბადის ბონდის. ყველაზე არასტაბილური და სუსტი, შორის ფორმდება უაღრესად electronegative atom ერთი მოლეკულა და სხვა დადებითი. ეს ხდება ყველაზე ხშირად, როდესაც დაიშალა ნივთიერებების წყალში (ალკოჰოლის, ამიაკი და ა.შ.). იმის გამო, რომ ასეთი კავშირი შეიძლება არსებობდეს macromolecule ცილები, ნუკლეინის მჟავები, კომპლექსური ნახშირწყლები, და სხვ.
4. Ionic bond. ჩამოყალიბდა გამო ელექტროსტატიკური მიმზიდველი ძალების raznozaryazhennyh რკინის იონების და არასამთავრობო ლითონები. უფრო დიდი განსხვავება ამ ინდექსი, უფრო გამოხატული არის იონური ბუნების ურთიერთქმედების. მაგალითები ნაერთების: ორობითი მარილი, კომპლექსური ნაერთი - ტუტე.
5. Metallic bond, რომლის ფორმირების მექანიზმი და თვისებები, რომ განხილული იქნება. ჩამოყალიბდა ლითონები, მათი შენადნობები სხვადასხვა სახის.

არსებობს ასეთი რამ, როგორც ერთიანობის ქიმიური კავშირი. უბრალოდ ამბობს, რომ შეუძლებელია განიხილოს თითოეული bond ნიშნული. ისინი ყველა უბრალოდ ერთეული სიმბოლო. ყოველივე ამის შემდეგ, საფუძველზე ყველა ურთიერთქმედების არის ერთი პრინციპი - elektronnostaticheskoe ურთიერთქმედება. აქედან გამომდინარე, იონური, მეტალის, covalent შემაკავშირებელ და წყალბადის აქვს ერთი ქიმიური ბუნება და მხოლოდ მოსაზღვრე შემთხვევაში ერთმანეთს.

ლითონები და მათი ფიზიკური თვისებების

ლითონები აღმოჩენილია დიდი უმრავლესობა ყველა ქიმიური ელემენტები. ეს არის იმის გამო, რომ განსაკუთრებული თვისებები. მნიშვნელოვანი ნაწილი, რომელიც მიღებულ იქნა პირის მიერ ბირთვული რეაქცია ლაბორატორიაში, ისინი რადიოაქტიური მოკლე ნახევარი ცხოვრება.

თუმცა, უმრავლესობა - ბუნებრივი ელემენტები, რომ შექმნას მთელი ქანების და მადნების, ნაწილი ყველაზე მნიშვნელოვანი ნაერთები. ეს იმიტომ, რომ ამ ხალხმა ისწავლა მიცემული შენადნობები და აწარმოოს ბევრი შესანიშნავი და მნიშვნელოვანი პროდუქცია. ეს არის, როგორიცაა სპილენძის, რკინის, ალუმინის, ვერცხლი, ოქრო, chrome, მანგანუმი, ნიკელი, თუთია, ტყვიის და სხვები.

ყველა ლითონები შეიძლება იდენტიფიცირება საერთო ფიზიკური თვისებები, რომელიც განმარტავს სქემა მეტალიკი Bond წყობა. რა არის ეს მახასიათებლები?

1. Malleability და ductility. ცნობილია, რომ ბევრი ლითონები შეიძლება შემოვიდა ქვემოთ კი იმ წერტილში, კილიტა (ოქრო, ალუმინის). სხვა მიიღეთ მავთულის, რკინის მოქნილი ფურცლები, სტატიები შეუძლია დეფორმირებული ფიზიკური ზემოქმედება, მაგრამ შემდეგ ფეხზე მისი შეწყვეტა. ეს არის თვისებები, ლითონები და ეწოდება malleability და ductility. ამის მიზეზი ამ ფუნქციის - რკინის ბმული ტიპის. იონები და ელექტრონები crystal slide ერთმანეთის გარეშე არღვევს, რომელიც საშუალებას იძლევა ხელშეუხებლობის მთელი სტრუქტურა.
2. მეტალის ბრწყინვალება. ეს ასევე განმარტავს, მეტალის bond, ფორმირების მექანიზმი მახასიათებლები და თვისებები. ამგვარად, ყველა ნაწილაკების შეუძლია აღიქვას და ასახავს სინათლის ტალღების ტოლი. ატომები ყველაზე ლითონები და ასახავს მოკლე ტალღის სხივებისაგან გახდეს არსებითად ერთიანი ვერცხლისფერი ფერის, თეთრი, ღია მოლურჯო ელფერით. გამონაკლისს სპილენძის და ოქროს, მათი ფერი მოწითალო-ყვითელი და წითელი, შესაბამისად. მათ შეუძლიათ ასახავს აღარ ტალღის რადიაციული.
3. თერმული და ელექტრო გამტარობის. ეს თვისებები ასევე ავუხსნათ კრისტალური მესრის სტრუქტურა და რომ მისი ფორმირება მიხვდა მეტალიკი ტიპის ობლიგაციები. იმის გამო, რომ "ელექტრონული გაზის" მოძრავი ფარგლებში crystal, დენის და სითბოს სწრაფად და თანაბრად ნაწილდება ყველა ატომები და იონების და ჩატარებული ლითონის.
4. მყარი საერთო სახელმწიფო ნორმალურ პირობებში. აქ, ერთადერთი გამონაკლისი არის მერკური. ყველა სხვა ლითონები - აუცილებლად ძლიერი, მყარი კავშირები, ისევე, როგორც მათი შენადნობები. ეს არის ასევე შედეგია იმისა, რომ თანდასწრებით ლითონის ლითონის ბონდის. მექანიზმი ფორმირების ამ ტიპის ნაწილაკების სავალდებულო თვისებები მთლიანად დაადასტურა.

ეს ძირითადი ფიზიკური მახასიათებლები ლითონები, რომელიც განმარტავს და ზუსტად განსაზღვრავს სქემა მეტალიკი Bond წყობა. შესაბამისი ნაერთები როგორიცაა მეთოდი რკინის ატომების ელემენტები, მათი შენადნობები. ეს არის მათთვის მყარი და თხევადი სახელმწიფო.

Metallic ტიპის ქიმიური კავშირი

რა არის მისი ფუნქცია? საქმე ისაა, რომ ასეთი ურთიერთობა ყალიბდება არა raznozaryazhennyh იონების და ელექტროსტატიკური მოზიდვასა და იმის გამო, რომ განსხვავება ელექტროუარყოფითობა და ხელმისაწვდომობის უფასო ელექტრონული წყვილი. ანუ იონური, მეტალის, კოვალენტურ ბმას აქვს რამდენიმე სხვადასხვა ხასიათის და გამორჩეული მახასიათებლები აკავშირებს ნაწილაკები.

ყველა ლითონები, რომლებიც თან ახლავს მახასიათებლები, როგორიცაა:

• მცირე რაოდენობით ელექტრონი გარე ენერგეტიკული დონე (გარდა ზოგიერთი გამონაკლისის გარდა, რომელიც არ შეიძლება 6.7 და 8);
• დიდი ატომური რადიუსი;
• დაბალი იონიზაციის ენერგია.

ეს ყველაფერი ხელს უწყობს ადვილი გამოყოფის unpaired ელექტრონები გარე core. ამ შემთხვევაში, თავისუფალი ორბიტალთა ატომის რჩება ძალიან. სქემა მეტალის შემაკავშირებელ უბრალოდ გამოჩნდება მრავალი გადახურვის უჯრედების სხვადასხვა ორბიტალური ატომებს შორის, რომელიც იწვევს intracrystalline და ჩამოყალიბდეს საერთო ფართი. იგი ემსახურება ელექტრონები თითოეულ atom რომ დაიწყოს თავისუფლად ხეტიალი სხვადასხვა კუთხეში მესერის. პერიოდულად, რომელთაგან თითოეული ერთვის ion ბროლის ერთეული და გარდაქმნის მას ატომის, მაშინ მდგომი ერთხელ შექმნისათვის ion.

ამდენად, მეტალის ბონდის - კავშირი ატომებს, იონებს და თავისუფალ ელექტრონებს საერთო რკინის ბროლის. ელექტრონული ღრუბელი, თავისუფლად გადაადგილების შიგნით სტრუქტურა, მოხსენიებულია, როგორც "electron გაზის". განუმარტეს, მათ, ყველაზე ფიზიკური თვისებების ლითონები და მათი შენადნობები.

როგორ კონკრეტულად ახორციელებს მეტალიკი ქიმიური კავშირი? მაგალითები განსხვავებულია. მოდი, განვიხილოთ ერთი ცალი ლითიუმის. მაშინაც კი, თუ მას ზომა PEA, არსებობს ათასობით ატომები. ასე რომ, მოდით წარმოვიდგინოთ, რომ თითოეული ამ ათასობით ატომები იძლევა სავალენტო ელექტრონი ერთი საერთო კრისტალური სივრცეში. ამავე დროს, იცის, ელექტრონული სტრუქტურა ელემენტს, ხედავთ ხმების ვაკანტური orbitals. მათ lithium 3 (მეორე p-ორბიტალური ენერგეტიკულ დონეზე). სამი თითოეულ atom ათიათასობით - ეს არის საერთო სივრცის ფარგლებში crystal, სადაც "ელექტრონული" გაზი მოძრაობს თავისუფლად.

ნივთიერება ყოველთვის ძლიერი მეტალიკი bond. ყოველივე ამის შემდეგ, ელექტრონული გაზის არ იძლევა ბროლის დაეცემა, მაგრამ მხოლოდ ინაცვლებს ფენა და შემდეგ აღდგება. ეს ბრწყინავს აქვს გარკვეული სიმჭიდროვე (როგორც წესი, მაღალი), fusibility, malleability და ductility.

სად სხვაგან მიხვდა მეტალიკი bond? მაგალითები ნივთიერებები:

• ლითონები, როგორც მარტივი სტრუქტურებში;
• ყველა ლითონის შენადნობები ერთმანეთს
• ყველა ლითონები და მათი შენადნობები თხევადი და მყარი სახელმწიფო.

კონკრეტული მაგალითები, უბრალოდ, წარმოუდგენელი რაოდენობით, რადგან ლითონის პერიოდული მაგიდა, 80-ზე მეტი!

Metallic bond: ფორმირების მექანიზმი

თუ გავითვალისწინებთ, რომ ზოგადად, ძირითადი რაოდენობა ჩვენ გახმოვანებული ზემოთ. Availability ატომურ ორბიტალთა და ელექტრონების მარტივად მოშორება ბირთვი, რადგან დაბალი იონიზაციის ენერგია - ძირითადი პირობები ფორმირების ამ ტიპის კომუნიკაცია. ამდენად, როგორც ჩანს, რომ ეს ხორციელდება შორის შემდეგი ნაწილაკების:

• ატომების კრისტალური მესრის;
• თავისუფალ ელექტრონებს, რომლებიც იყვნენ valence ლითონის;
• იონების კრისტალური მესრის.

შედეგი - მეტალის bond. მექანიზმი ფორმირების ზოგადად, შემდეგი ჩანაწერი: Me ^{0 -} e - ↔ Me ^{n +.} დიაგრამიდან ჩანს, ნებისმიერი ლითონის ნაწილაკების იმყოფებიან ბროლის.

კრისტალები თავად შეიძლება ჰქონდეს განსხვავებული ფორმების. ეს დამოკიდებულია მასალა, რომელიც ჩვენ საქმე.

ტიპის მეტალის კრისტალები

ეს სტრუქტურა რკინის ან მისი დისკები აქვს ძალიან ხშირი შეფუთვა ნაწილაკების. ის უზრუნველყოფს იონების ბროლის საიტებზე. თავად, მესერის შეიძლება იყოს სხვადასხვა გეომეტრიული ფორმების სივრცეში.

1. Obemnotsentricheskaya კუბური lattice - ტუტე ლითონები.
2. ექვსკუთხა კომპაქტური სტრუქტურის - ყველა ტუტე, გარდა ბარიუმის.
3. Granetsentricheskaya კუბური - ალუმინის, სპილენძის, თუთიის, ბევრი გარდამავალი ლითონები.
4. Rhombohedral სტრუქტურა - მერკური.
5. ტეტრაგონალურ - indium.

მძიმე ლითონები და ქვედა იგი მდებარეობს პერიოდული სისტემა, მით უფრო, რომ ეს არის შეფუთვა და სივრცობრივი ორგანიზაციაა, რომელიც ბროლის. როდესაც ამ ფოლადის ქიმიური კავშირი, მაგალითები, რომლებიც შეიძლება შემცირდეს თითოეული არსებული ლითონის გადამწყვეტია მშენებლობა ბროლის. შენადნობების აქვს ძალიან მრავალფეროვანი ორგანიზაცია სივრცეში, ზოგიერთი მათგანი ჯერ კიდევ არ არის სრულად შესწავლილი.

ურთიერთობა სპეციფიკაციები: nondirectionality

კოვალენტური და ლითონის ბონდის აქვს ძალიან გამოხატული განმასხვავებელი. განსხვავებით პირველი, მეტალის bond არ არის მიმართული. რას ნიშნავს ეს? რომ არის, electron cloud შიგნით ბროლის მოძრაობს საკმაოდ თავისუფლად ფარგლებში სხვადასხვა მიმართულებით, თითოეული electron შეუძლია შეუერთდეს აბსოლუტურად ნებისმიერი ion სტრუქტურა კვანძების. რომ არის, ურთიერთქმედება ხორციელდება სხვადასხვა მიმართულებით. აქედან გამომდინარე, ისინი ამბობენ, რომ მეტალის bond - არასამთავრობო მიმართულებითი.

მექანიზმი კოვალენტური ბმა მოიცავს ფორმირების საერთო electron წყვილი, ანუ clouds ატომების გადახურვა. და ეს ხდება მკაცრად გარკვეული ხაზის მათ ცენტრებში. აქედან გამომდინარე, საუბარი იმაზე, მიმართულებით ასეთი კავშირი.

saturability

ეს დამახასიათებელი ასახავს უნარი ატომები შეზღუდული ან შეუზღუდავი ურთიერთქმედება სხვა. მაგალითად, covalent და ლითონის ბონდის ამ მაჩვენებლის კიდევ უფრო ერთმანეთს.

პირველი არის სავსე. ატომები ჩართული მისი ფორმირების ფიქსირებული რაოდენობის გარე სავალენტო ელექტრონების უშუალოდ ჩართული ფორმირების რთული. მეტი ჭამა, ეს არ იქნება ელექტრონები. აქედან გამომდინარე, რიგი ობლიგაციები ჩამოყალიბდა შეზღუდული valence. აქედან გამომდინარე, ინტენსივობა გამო. იმის გამო, რომ ეს დამახასიათებელია უმრავლესობა ნაერთების მას აქვს მუდმივი ქიმიური შემადგენლობა.

Metal და წყალბადის ობლიგაციები, მეორეს მხრივ, არასამთავრობო saturating. ეს არის იმის გამო, რომ ბევრი თავისუფალი ელექტრონები და orbitals ფარგლებში ბროლის. როლი ითამაშა იონების კრისტალური მესრის საიტები, რომელთაგან თითოეული შეიძლება იყოს atom და ion ერთხელ ნებისმიერ დროს.

კიდევ ერთი დამახასიათებელი მეტალის bond - delocalization შიდა ელექტრონული ღრუბელი. ეს გამოიხატება უნარი მცირე რაოდენობის ელექტრონები გაიზიარა ბმული გავურბივარ ლითონები ატომური ბირთვების. რომ არის, სიმჭიდროვე delocalized რადგან ის თანაბრად ნაწილდება ყველა ერთეული ბროლის.

მაგალითები ფორმირების ბონდის ლითონები

განვიხილოთ რამდენიმე კონკრეტული embodiments, რომელიც ასახავს, როგორც მეტალის ბმა წარმოიქმნება. მაგალითები ნივთიერებები:

• თუთია;
• ალუმინის;
• კალიუმის;
• chrome.

Metal კავშირების ფორმირება შორის თუთია ატომები: Zn ^{0 -} 2e - ↔ Zn ^2+. თუთია atom ოთხი ენერგეტიკულ დონეზე. უფასო orbitals საფუძველზე ელექტრონული სტრუქტურა, მას აქვს 15 - 3 გვ orbitals, 4 დ 5 და 7 წლის 4f. ელექტრონული სტრუქტურა მოიცავს: 1s 2s ^{2 2 2} 2p ⁶ 3s 3p ⁶ 4s ² 3D ¹⁰ 4d 4p ^{0 0 0} 4f, მხოლოდ 30 ელექტრონები atom. რომ არის, ორი თავისუფალი valence უარყოფითი ნაწილაკების შეუძლიათ გადაადგილება ფარგლებში 15 ფართე და არავინ ოკუპირებულ orbitals. ასე რომ, თითოეული ატომი. შედეგი - დიდი საერთო ფართი შედგება ცარიელი orbitals, და მცირე ელექტრონები აკავშირებს მთელი სტრუქტურა ერთად.

მეტალის კავშირი ალუმინის ატომები: AL ^{0 -} e - ↔ AL ^3+. Thirteen ელექტრონები ალუმინის ატომი განლაგებულია სამი ენერგეტიკულ დონეზე, ისინი აშკარად აკლია სიუხვით. ელექტრონული სტრუქტურა: 1s 2s ^{2 2} 2p ⁶ 3s 3p ^{1 2 0} 3D. უფასო orbitals - 7 ცალი. ცხადია, ელექტრონული ღრუბელი იქნება შედარებით პატარა მთლიან შიდა სივრცე ბროლის.

მეტალის bond ქრომის. ეს კონკრეტული ელემენტის მათი ელექტრონული სტრუქტურა. ყოველივე ამის შემდეგ, სტაბილიზაციის სისტემის მარცხი ხდება electron 4s to 3D ორბიტალური: 1s 2s ² 2p ^{2 6 2} 3s 4s 3p ^{6 1 5} 4p 3D 4d ^{0 0 0} 4f. მხოლოდ 24 electron valence რომლებიც ექვსი. ისინი დადიან ერთიან ელექტრონულ სივრცეში ფორმირების ქიმიური კავშირი. უფასო orbitals 15, რომ ჯერ კიდევ გაცილებით მეტია საჭირო შეავსოთ. ამიტომ, ქრომის - როგორც ტიპიური მაგალითია რკინის შესაბამისი ბონდის მოლეკულა.

ერთ-ერთი ყველაზე აქტიური ლითონები, რომ რეაგირება თუნდაც ჩვეულებრივი წყალი ცეცხლი, არის კალიუმის. რა ითვლის ასეთი თვისებები? ისევ და ისევ, ბევრ რამეში - მეტალის ტიპის bond. ელექტრონები ელემენტს მხოლოდ 19, მაგრამ ისინი მდებარეობენ, როგორც 4 ენერგეტიკულ დონეზე. ეს არის 30 სხვადასხვა orbitals sublevels. ელექტრონული სტრუქტურა: 1s 2s ² 2p ^{2 6 2} 3s 4s 3p ^{6 1 0} 4p 3D 4d ^{0 0 0} 4f. მხოლოდ ორი სავალენტო ელექტრონების ძალიან დაბალი იონიზაციის ენერგია. უფასო მოვა off და წასვლა ერთიან ელექტრონულ სივრცეში. ორბიტალთა გადაადგილება ერთი atom ცალი 22, ანუ ძალიან ფართო სივრცე "electron გაზის".

მსგავსებები და განსხვავებები სხვა ტიპის ობლიგაციები

ზოგადად, ეს საკითხი უკვე განხილულია ზემოთ. შეიძლება მხოლოდ განზოგადება და დასკვნა. ლითონის კრისტალების ყველა სხვა სახის საკომუნიკაციო მახასიათებლების ძირითადი გამორჩეული თვისებებია:

• სავალდებულო პროცესში ჩართული რამდენიმე ნაწილაკი (ატომები, იონები ან ატომი-იონები, ელექტრონები);
• კრისტალების სხვადასხვა სივრცული გეომეტრიული სტრუქტურა.

წყალბადის და იონური ობლიგაციით, ლითონი აერთიანებს უნაყოფო და არასასურველობას. კოვალენტური პოლარული - ძლიერი ელექტროსტატიკური მოზიდვა ნაწილაკებს შორის. ცალკე ერთად იონური - ტიპის ნაწილაკების კვანძების lattice (იონების). კოვალენტური არაპოლარული - ატომები კრისტალის კვანძებში.

სხვადასხვა საერთო აგრეგატების ლითონებში ობლიგაციების სახეები

როგორც ზემოთ უკვე აღვნიშნეთ, ლითონის ქიმიური ბონდი, რომლის მაგალითებიც მოცემულია სტატიაში, იქმნება ორი საერთო ლითონებისა და მათი შენადნობების მიხედვით: მყარი და თხევადი.

ჩნდება კითხვა: რა ტიპის ბონდის არის რკინის ორთქლი? პასუხი: კოვალენტური პოლარული და არაპოლარული. როგორც ყველა ნაერთში გაზის სახით. ანუ, როდესაც ლითონი დიდი ხნის განმავლობაში თბება და მყარი მდგომარეობიდან თხევადი კონტაქტამდე გადადის, ბროლის სტრუქტურა შენარჩუნებულია. თუმცა, როდესაც ხდება სითხის გადატანა ორთქლის მდგომარეობაში, კრისტალი განადგურებულია და ლითონის ობლიგაცია გარდაიქმნება კოვალენტურად.