Metallic bond: ang pagbuo mekanismo. Metal Chemical Komunikasyon:

Ang lahat ng kasalukuyang kilala mga sangkap kemikal sa periodic table ay nahahati nagkataon sa dalawang grupo: metal at di-metal. Upang maging hindi lamang mga elemento at compounds, mga kemikal ay maaaring umepekto sa bawat isa, dapat silang umiiral sa anyo ng mga simple at kumplikadong compounds.

Ito ay kung bakit ang ilang mga electron ay sinusubukan upang mag-ampon, at ang iba pang - upang magbigay. Replenishing bawat isa sa gayon ay upang bumuo ng iba't ibang mga elemento at kemikal molecules. Ngunit ano ay nagpapahintulot sa kanila na gaganapin nang sabay? Bakit mayroong tulad ng isang bagay ng lakas, upang sirain na transcends kahit na ang pinaka-seryosong mga instrumento? At ang iba, pasalungat, ay nawasak sa pamamagitan ng ang slightest epekto. Ang lahat ng ito ay dahil sa ang pagbuo ng iba't-ibang uri ng mga kemikal na bono sa pagitan ng mga atoms sa molecules na bumubuo ng mga tiyak na istraktura ng kristal sala-sala.

Mga uri ng Bonds kemikal sa compounds

Kabuuang maaari makilala sa apat na pangunahing uri ng mga kemikal na bono.

1. Covalent nonpolar. Nabuo sa pagitan ng dalawang magkatulad na nonmetals dahil sa pagbabahagi ng mga electron, na bumubuo ng mga karaniwang mga pares elektron. Sa edukasyon, ito ay nag-aral unpaired valence particle. Mga halimbawa: halogens, oxygen, hydrogen, nitrogen, sulfur, posporus.
2. Polar covalent. Nabuo sa pagitan ng dalawang iba't ibang mga non-metal o sa pagitan ng tunay mahina sa ang mga katangian ng metal at nonmetal mahina sa electronegativity. Kalakip at pangkalahatang mga pares ng elektron at paghila sa kanila sa kanyang mga atom, na ang electron affinity sa itaas. Mga halimbawa: NH _{3, tama,} P ₂ O ₅ at isa.
3. Hydrogen bond. Ang pinaka-hindi matatag at mahina, ay nabuo sa pagitan ng mga mataas na elektronegatibo atom ng isa Molekyul at ang iba pang positibo. nangyari ito madalas kapag dissolved sangkap sa tubig (alak, amonya at iba pa). Dahil sa gayong koneksyon ay maaaring umiiral macromolecule protina, nucleic acids, kumplikadong carbohydrates, at iba pa.
4. Ionic bond. Nabuo dahil sa electrostatic akit na pwersa raznozaryazhennyh ions metal at di-metal. Ang mas malaki ang pagkakaiba sa index na ito, ang mas malinaw ay ang ionic likas na katangian ng pakikipag-ugnayan. Mga halimbawa ng mga compounds: binary asin, complex compound - alkalina.
5. Metallic bono, na ang mga mekanismo ng pagbuo at pag-aari na tatalakayin pa. Nabuo sa metal, ang kanilang mga alloys ng iba't-ibang uri.

May tulad ng isang bagay bilang ang pagkakaisa ng mga kemikal na bono. Ito ay lamang ng nagsasabi na ito ay imposible upang isaalang-alang ang bawat benchmark bond. Lahat sila lang ang yunit simbolo. Matapos ang lahat, ang batayan ng lahat ng mga pakikipag-ugnayan ay isang solong prinsipyo - elektronnostaticheskoe pakikipag-ugnayan. Samakatuwid, ionic, metallic, covalent bonding at hydrogen magkaroon ng iisang kemikal kalikasan at ay lamang borderline kaso sa bawat isa.

Mga Metal at ang kanilang mga pisikal na katangian

Mga Metal ay matatagpuan sa karamihan ng lahat ng mga kemikal na elemento. Ito ay dahil sa kanilang mga espesyal na katangian. Ang isang makabuluhang bahagi ng kung saan ay nakuha sa pamamagitan ng isang tao sa pamamagitan ng nuclear reaksyon sa laboratoryo, ang mga ito ay radioactive na may maikling kalahati-buhay.

Gayunpaman, ang karamihan - ay natural na elemento na bumubuo sa buong mga bato at ores, ay bahagi ng pinaka-mahalagang compounds. Ito ay dahil sa mga tao na natutunan upang cast alloys at makabuo ng isang pulutong ng mga mahusay at mahalagang mga produkto. Ito ay tulad ng tanso, bakal, aluminum, pilak, ginto, chrome, mangganeso, nikel, sink, humahantong at iba pa.

Para sa lahat ng metal ay maaaring makilala ang mga karaniwang pisikal na katangian na nagpapaliwanag diagram metallic bond formation. Ano ang mga katangiang ito?

1. Kalambutan at kalagkitan. Ito ay kilala na ang maraming mga metal ay maaaring lulon down kahit na sa punto ng palara (ginto, aluminum). Sa mga iba pang makakatanggap ng isang wire, metal nababaluktot sheet, mga artikulo na may kakayahang deformed sa pamamagitan ng pisikal na epekto, ngunit pagkatapos ay mabawi mula sa kanyang pagwawakas. Ito ang mga katangian ng mga metal at ay tinatawag na kalambutan at kalagkitan. Ang dahilan para sa tampok - isang uri ng metal na link. Ang ions at electron sa kristal slide kamag-anak sa bawat isa nang walang paglabag, na kung saan ay nagbibigay-daan upang mapanatili ang integridad ng buong istraktura.
2. Metal kaningningan. Ito rin ay nagpapaliwanag sa mga metallic bono, ang pagbuo ng mekanismo ng kanyang mga katangian at mga tampok. Sa gayon, hindi lahat ng mga particle ay magagawang sumipsip o sumasalamin ilaw alon ng pantay na haba. Atoms pinaka metal at ipinapakita ang short-wave rays maging malaki-laking pare-parehong kulay-pilak kulay, puti, maputla mala-bughaw na kulay. Exceptions ay tanso at ginto, ang kanilang mga kulay ay mapula-pula-dilaw at pula, ayon sa pagkakabanggit. ay magagawang upang sumalamin na-wavelength radiation nila.
3. Thermal at paglipat ng koryente. Ang mga ari-arian din ipaliwanag ang mga kristal sala-sala istraktura at sa na ang pagbuo nito ay natanto metallic i-type ang mga bono. Dahil sa "elektron gas" paglipat sa loob ng kristal, electric kasalukuyang at init mabilis at pantay-pantay na ipinamamahagi sa lahat ng mga atoms at ions at isinasagawa sa pamamagitan ng mga metal.
4. Ang solid pinagsama-samang estado sa ilalim ng normal na kondisyon. Dito, ang tanging exception ay mercury. Ang lahat ng iba pang mga riles - ay nangangahulugang malakas, matatag na koneksyon, pati na rin ang kanilang mga alloys. Ito rin ang resulta ng ang katunayan na sa presensya ng metal metal bond. Ang mekanismo ng pagbuo ng ganitong uri ng butil na nagbubuklod na mga katangian ng ganap na nakumpirma na.

Ang mga pangunahing pisikal na katangian ng metal, na nagpapaliwanag at tumutukoy eksakto diagram formation metallic bond. Mga nauugnay na compounds tulad paraan ay ang metal atom ng mga elemento, ang kanilang mga alloys. Iyon ay para sa kanila ng isang matatag at isang likido estado.

Metallic uri ng chemical bond

Ano ang tampok na ito nito? Ang bagay ay na tulad ng isang relasyon ay binuo hindi sa pamamagitan ng raznozaryazhennyh ions at electrostatic akit at hindi dahil sa ang pagkakaiba sa electronegativity at ang availability ng libreng mga pares elektron. Ibig sabihin, ionic, metallic, covalent bond magkaroon ng ilang iba't ibang mga likas na katangian at natatanging katangian ng pag-link particle.

Lahat ng metal ay likas na katangian tulad ng:

• isang maliit na halaga ng mga electron sa panlabas na antas ng enerhiya (maliban para sa ilang mga pagbubukod, na kung saan maaaring may 6.7 at 8);
• malaking atomic radius;
• mababang ionization enerhiya.

Ang lahat ng ito nag-aambag sa madaling paghihiwalay ng unpaired electron sa outer core. Sa kasong ito, ang libreng orbitals ng atom ay nananatiling very much. Scheme ng metallic bonding lang ay magpapakita ng maramihang mga nagpapang-abot na mga cell ng iba't ibang mga orbital atom sa pagitan ng kanilang mga sarili, na kung saan magreresulta sa intracrystalline at bumuo ng isang pangkaraniwang space. Naghahain ito ng mga electron mula sa bawat atom na nagsisimula malayang gumala-gala sa iba't ibang bahagi ng sala-sala. Pana-panahon, ang bawat isa ay nakalakip sa isang ion sa crystal unit at nag-convert ito sa isang atom, at pagkatapos ay hiwalay muli, na bumubuo ng ion.

Kaya, ang mga metallic bono - ay ang bono sa pagitan ng atoms, ions at libre electron sa kabuuang metal kristal. Ang electron cloud, ilipat ang malayang sa loob ng istraktura, tinutukoy bilang "elektron gas." Ito ay ipinaliwanag sa kanila, karamihan sa mga pisikal na katangian ng mga metal at ang kanilang mga alloys.

Paano partikular na nagpapatupad ng isang metallic kemikal bono? Mga halimbawa ay magkaiba. Isaalang-alang natin ang isang piraso ng lithium Hayaan. Kahit na magdadala sa iyo ito ang laki ng isang gisantes, may mga libu-libong mga atoms. Kaya ipaalam sa amin ipalagay na ang bawat isa sa mga libu-libong ng mga atom ay nagbibigay ng isang valence elektron sa isang solong pangkaraniwang mala-kristal space. Kasabay nito, alam ang mga electronic na istraktura ng ang sangkap, maaari mong makita ang bilang ng mga bakanteng orbital. Sa kanilang lithium ay 3 (ang pangalawang p-orbital antas ng enerhiya). Tatlong bawat atom ng sampu-sampung libo - ito ay isang karaniwang espasyo sa loob ng kristal, kung saan ang "electronic gas" gumagalaw nang malaya.

Substance laging malakas na metallic bond. Pagkatapos ng lahat, ang mga elektron gas ay hindi nagpapahintulot ng kristal na mahulog, ngunit lamang shifts ang mga layer at pagkatapos recovers. Kumikinang ito ay may isang tiyak na density (kadalasang mataas), fusibility, kalambutan at kalagkitan.

Saan pa na natanto metallic bond? Mga halimbawa ng mga sangkap:

• metal bilang simpleng istruktura;
• ang lahat ng mga metal alloys sa bawat isa;
• lahat ng metal at ang kanilang mga alloys sa likido at solid estado.

Tiyak na mga halimbawa ay lamang ng isang hindi kapani-paniwala na halaga, dahil ang metal sa periodic table, higit sa 80!

Metallic bond: ang pagbuo ng mekanismo

Kung isaalang-alang namin ang mga ito sa mga pangkalahatang tuntunin, ang mga pangunahing punto namin nakabalangkas sa itaas. Availability ng atomic orbitals at electron bakbakin mula sa nucleus dahil sa mababang enerhiya ionization - ang mga pangunahing mga kondisyon para sa pagbuo ng ganitong uri ng komunikasyon. Kaya, ito ay lilitaw na ito ay ipinatupad sa sumusunod na mga particle:

• atoms sa kristal sala-sala;
• libreng mga electron, na kung saan ay sa valence ng metal;
• ions sa kristal sala-sala.

Ang resulta - isang metallic bond. Ang mekanismo ng pagbubuo sa pangkalahatan ay ipinahayag sa pamamagitan ng mga sumusunod na entry: Me ^{0 -} e - ↔ Me ^{n +.} Mula sa diagram maliwanag na, ang anumang mga particle metal ay naroroon sa mga kristal.

Kristal ang kanilang mga sarili ay maaaring magkaroon ng iba't ibang mga hugis. Depende ito sa mga materyal na kung saan kami ay pakikitungo.

Mga uri ng mga metal crystals

Ito istraktura ng metal o ang haluang metal ay may isang napaka siksik packing ng mga particle. Nagbibigay ito ng mga ions sa kristal na sites. Sa pamamagitan ng kanilang mga sarili, ang lattice ay maaaring maging ng iba't-ibang geometriko hugis sa espasyo.

1. Obemnotsentricheskaya kubiko sala-sala - alkali metal.
2. Hexagonal compact istraktura - ang lahat ng alkaline, maliban para sa barium.
3. Granetsentricheskaya cubic - aluminum, tanso, sink, maraming mga transition metal.
4. Rhombohedral istraktura - ang mercury.
5. May apat na sulok - indium.

Ang mabigat na metal at ang mas mababang mga ito ay matatagpuan sa mga pana-panahong sistema, mas mahirap itong packaging at spatial organisasyon ng kristal. Kapag ito steel chemical bond, halimbawa nito ay maaaring nabawasan para sa bawat umiiral na mga metal ay hindi mapag-aalinlanganan sa konstruksiyon ng kristal. Alloys ay may isang napaka-magkakaibang organisasyon sa espasyo, ang ilan sa kanila ay pa rin hindi pa ganap na naiintindihan.

pagtutukoy Komunikasyon: nondirectionality

Covalent at metal bond ay may isang napaka binibigkas natatanging tampok na ito. Hindi tulad ng una, ang mga metallic bond ay hindi itinuro. Ano ang ibig sabihin? Iyon ay, ang mga elektron ulap sa loob ng kristal na gumagalaw medyo malayang sa loob nito sa iba't ibang direksyon, bawat isa sa mga electron ay magagawang upang sumali pasubali anumang ion sa istraktura ng node. Iyon ay, ang pakikipag-ugnayan ay isinasagawa sa iba't ibang direksyon. Kaya, sinasabi nila na ang metallic bono - non-itinuro.

Ang mekanismo ng covalent bono ay sumasangkot sa pagbuo ng mga ibinahaging mga pares elektron, ibig sabihin, mga ulap ng atoms nagsasapawan. At ito ay nangyayari mahigpit na sa isang tiyak na linya sa pagkonekta sa kanilang mga centers. Samakatuwid, ang pakikipag-usap tungkol sa mga direksyon ng tulad ng isang koneksyon.

saturability

Katangian na ito ay sumasalamin sa kakayahan ng mga atom para sa isang limitadong o walang limitasyong pakikipag-ugnayan sa iba. Halimbawa, covalent at metal bond na ito sa indicator muli ay opposites.

Ang una ay puno na. Atom na kasangkot sa pagbuo nito ay isang nakapirming numero ng mga panlabas na valence electron direktang kasangkot sa pagbuo ng compound. Higit sa pagkain, hindi ito magiging mga electron. Samakatuwid, ang bilang ng mga bono binuo limitadong valence. Kaya saturation dapat bayaran. Dahil sa katangian ng karamihan ng mga compounds na ito ay may isang pare-pareho ang mga kemikal na komposisyon.

Metal at hydrogen bonds, sa kabilang banda, non-saturating. Ito ay dahil sa maraming mga libreng mga electron at orbitals sa loob ng kristal. Ang papel na nilalaro ng mga ions sa site kristal sala-sala, ang bawat isa ay maaaring maging isang atom at isang ion muli sa anumang oras.

Ang isa pang katangian ng metallic bono - delocalization panloob electron cloud. Ito ay ipinahayag sa ang kakayahan ng isang maliit na halaga ng mga electron shared-link ang mayorya ng mga metal ng atomic nuclei. Iyon ay, ang density ng delocalized tulad ng ito ay ipinamamahagi pantay-pantay sa pagitan ng lahat ng mga yunit ng kristal.

Mga halimbawa ng mga bumubuo ng isang bono sa metal

Isaalang-alang ang ilang partikular na mga embodiments, na kung saan ilarawan, bilang isang metallic bono ay nabuo. Mga halimbawa Ang mga sumusunod na sangkap:

• sink;
• aluminum;
• potassium;
• chrome.

Metal bond formation sa pagitan sink atoms: Zn ^{0 -} 2e - ↔ Zn ^{2 +.} sink atom ay may apat na mga antas ng enerhiya. Libre orbitals batay sa electronic na istraktura, ito ay may 15-3 p orbital, 4 d 5 at 7 sa 4f. Electronic istraktura ay kinabibilangan ng: 1s 2s ^{2 2 2} 2p ⁶ 3s 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4d 4p ^{0 0 0} 4f, lamang 30 mga electron atom. Iyon ay, dalawang libreng valence negatibong particle ay magagawang upang ilipat sa loob ng 15 maluwang at walang tao inookupahan orbital. At gayon ang bawat atom. Ang resulta - isang malaking pangkalahatang puwang na binubuo ng walang laman na orbitals, at isang maliit na halaga ng mga electron sa pagli-link ang buong istraktura magkasama.

Ang metallic bono sa pagitan ng aluminum atoms: AL ^{0 -} e - ↔ AL ^3+. Labintatlo electron aluminum atom na matatagpuan sa tatlong mga antas ng enerhiya, malinaw na ang mga ito ay kulang sa kasaganaan. Electronic istraktura: 1s 2s ^{2 2} 2p ⁶ 3s 3p ^{1 2 0} 3d. Libre orbitals - 7 piraso. Malinaw, ang mga elektron ulap ay magiging maliit kumpara sa kabuuang panloob na libreng puwang sa kristal.

Ang metallic bond chromium. Ang partikular na elemento ng kanilang mga electronic istraktura. Pagkatapos ng lahat, para sa stabilizing ang system failure nangyayari na may electron 4s sa 3d orbital: 1s 2s ² 2p ^{2 6 2} 3s 4s 3p ^{6 1 5} 4p 3d 4d ^{0 0 0} 4f. Tanging 24 electron valence nito ay anim. pumunta sila sa mga karaniwang electronic na espasyo sa pagbuo ng isang chemical bond. Libre orbitals 15, na isa pa ring mas grabe kay sa kinakailangan upang punan. Samakatuwid, chromium - bilang isang tipikal na halimbawa ng isang metal na may katumbas na bond sa Molekyul.

Isa sa mga pinaka-aktibong mga metal na reaksyon kahit na may ordinaryong tubig sa apoy, ay potasa. Ano ang dahilan ng gayong mga katangian? Muli, sa maraming respeto - metallic uri ng bond. Electron sa elemento lamang 19, ngunit ito ay matatagpuan hangga't 4 na antas ng enerhiya. Iyon ay 30 iba't ibang mga orbitals sublevels. Electronic istraktura: 1s 2s ² 2p ^{2 6 2} 3s 4s 3p ^{6 1 0} 4p 3d 4d ^{0 0 0} 4f. Tanging dalawang valence electron na may napakababang ionization enerhiya. Libre na dumating off at pumunta sa mga karaniwang electronic space. Orbitals ilipat ang isa piraso atom 22, hal isang napaka-malawak na puwang para sa "elektron gas."

Pagkakatulad at pagkakaiba sa iba pang mga uri ng mga bono

Sa pangkalahatan, ang isyu ay nai-tinalakay sa itaas. Isa maaari lamang magsuma at gumuhit ng isang konklusyon. Ang pangunahing kapansin-pansing mula sa lahat ng iba pang mga uri ng mga tampok na komunikasyon ay ang mga metal crystals ay ang mga:

• maraming uri ng mga particle na kalahok sa proseso ng pagbubuklod (atoms, ions o atoms, ions, elektron);
• iba't ibang mga spatial geometric istraktura ng kristal.

Sa hydrogen at ionic metal pinagsasama pagbubundat at undirected. Sa covalent polar - malakas na electrostatic akit sa pagitan ng particle. Hiwa-hiwalay, ion - type particle sa mga puntong mala-kristal na lattice (ions). Sa covalent nonpolar - atoms sa kristal na sites.

Mga uri ng mga bono sa metal ng iba't ibang mga pinagsama-samang estado

Habang kami ay may nabanggit sa itaas, metallic kemikal bono, halimbawa sa mga ito ay ibinibigay sa mga artikulo, ay nabuo sa dalawang estado ng pagsasama-sama ng mga metal at ang kanilang mga alloys: solid at likido.

Ang tanong ay: kung anong uri ng koneksyon sa metal singaw? A: Covalent polar at nonpolar. Tulad ng lahat ng compounds naroroon sa isang gas. Iyon ay hindi napunit at ang kristal na istraktura ay mananatili sa panahon ng prolonged init ng metal at ilipat ang mga ito mula sa solid na likido sa komunikasyon. Gayunman, pagdating sa transfer likido sa estado singaw, ang mga kristal ay nawasak at metallic bono ay na-convert sa covalent.