2015-10-22
3992
Металлическая химическая связь образуется между атомами металлов. При образовании кристаллической решетки атомы сближаются до касания, валентные орбитали соседних атомов перекрываются, в силу чего электроны свободно перемещаются с орбитали одного атома на свободную и близкую по энергии соседних атомов. В результате этого в кристаллической решетке металла возникают обобществленные свободные электроны, которые непрерывно перемещаются между положительно заряженными ионами узлов решетки, электростатически связывая их в единое целое.
Металлическая связь – нелокализованная химическая связь. Металл – плотноупакованная структура из катионов, погруженных в «электронный газ».
Металлическая связь характеризуется: ненаправленностью, ненасыщаемостью, небольшим числом валентных электронов и большим числом свободных орбиталей
Для металлических кристаллов характерны высокие координационные числа, плотные и плотнейшие упаковки частиц, высокие тепло- и электропроводность, ковкость, невысокие температуры плавления и кипения.
|
|
|
Теория химической связи в кристаллах металлов – зонная теория. Согласно зонной теории энергетические уровни, на которых находятся валентные электроны, образуют валентную зону, над ней находится зона проводимости, которая образуется из совокупности несвязывающих орбиталей и может быть потенциально занята электронами. Если между ними существует энергетическая щель, не занятая электронами, то она называется запрещенной зоной.
Энергию взаимодействия атомов в типичном металле можно рассмотреть условно с позиций ионной модели, если считать, что электростатическое притяжение остовов и электронов приводит к возникновению сил притяжения.
Отталкивание между атомами можно считать обусловленным кинетическим движение электронного газа. Тогда силы отталкивания в металле сводятся к давлению электронного газа, зависящему от его плотности, но не от температуры.
Для щелочных металлов энергия изменяется от 183 ккал/моль для лития до 105 ккал/моль для цезия.
