Bond metelaidd: y mecanwaith ffurfio. Metel cemegol Cyfathrebu:

Mae'r holl elfennau cemegol hysbys ar hyn o bryd yn y tabl cyfnodol yn cael eu rhannu fympwyol yn ddau grŵp: metelau ac anfetelau. Er mwyn peidio â mynd yn unig elfennau a chyfansoddion, gall cemegau adweithio â'i gilydd, dylai maent yn bodoli ar ffurf cyfansoddion syml a chymhleth.

Dyma pam mae rhai electronau yn ceisio ei fabwysiadu, a'r llall - i roi. Ail-lenwi ei gilydd er mwyn ffurfio elfennau amrywiol a moleciwlau cemegol. Ond beth yn eu galluogi i gael eu dal at ei gilydd? Pam oes yn fater o'r fath o gryfder, i ddinistrio sydd y tu hwnt hyd yn oed yr offerynnau mwyaf difrifol? Ac eraill, i'r gwrthwyneb, yn cael eu dinistrio gan yr effaith lleiaf. Mae hyn i gyd yn ganlyniad i ffurfio gwahanol fathau o fondiau cemegol rhwng atomau mewn moleciwlau sy'n ffurfio strwythur dellten grisial penodol.

Mathau o fondiau cemegol mewn cyfansoddion

Gall Cyfanswm gwahaniaethu pedwar prif fath o fondiau cemegol.

1. Cofalent nonpolar. Ffurfiwyd rhwng dau nonmetals union oherwydd rhannu electronau, gan ffurfio parau electron cyffredin. Ym maes addysg, mae'n cael ei mynychu gronynnau falens heb eu paru. Enghreifftiau: halogenau, ocsigen, hydrogen, nitrogen, sylffwr, ffosfforws.
2. cofalent Polar. Ffurfiwyd rhwng dau wahanol anfetelau neu rhwng wan iawn ar yr eiddo y metel a nonmetal gwan yn electronegatifedd. parau electron sylfaenol a chyffredinol ac yn eu tynnu at ei yr atom, y mae ei affinedd uwch electron. Enghreifftiau: NH _{3, SIC,} P ₂ O ₅ a rhai eraill.
3. bond hydrogen. Y mwyaf ansefydlog a gwan, yn cael ei ffurfio rhwng yr atom electronegatif iawn o un moleciwl a'r cadarnhaol eraill. Mae hyn yn digwydd amlaf pan hydoddi sylweddau mewn dŵr (alcohol, amonia ac yn y blaen). Gall Oherwydd cysylltiad o'r fath yn bodoli proteinau macromolecule, asidau niwclëig, carbohydradau cymhleth, ac yn y blaen.
4. bond ïonig. Ffurfiwyd oherwydd grymoedd deniadol ïonau metel raznozaryazhennyh electrostatig ac anfetelau. Y mwyaf yw'r gwahaniaeth yn y mynegai hwn, y mwyaf amlwg yw natur ïonig y rhyngweithio. Enghreifftiau o gyfansoddion: halen deuaidd, cymhleth cyfansawdd - alcali.
5. bond metelaidd, a oedd yn y mecanwaith o ffurfio ac eiddo fydd yn cael ei drafod ymhellach. Ffurfiwyd mewn metelau, eu aloiau o wahanol fathau.

Mae y fath beth â undod y bond cemegol. 'I jyst yn dweud ei bod yn amhosibl i ystyried pob meincnod bond. Maent i gyd dim ond y symbol uned. Wedi'r cyfan, mae'r sail yr holl ryngweithio yn un egwyddor - elektronnostaticheskoe rhyngweithio. Felly, ïonig, metelaidd, bondio cofalent a hydrogen yn cael natur gemegol sengl a dim ond achosion ffiniol i'w gilydd.

Metelau a'u priodweddau ffisegol

Metelau i'w cael yn y mwyafrif helaeth o holl elfennau cemegol. Mae hyn oherwydd eu heiddo arbennig. Mae rhan sylweddol ohono gafwyd gan berson gan adweithiau niwclear yn y labordy, maent yn ymbelydrol gyda fyr hanner oes.

Fodd bynnag, mae'r rhan fwyaf - yn elfennau naturiol sy'n ffurfio creigiau cyfan a mwynau, yn rhan o'r cyfansoddion mwyaf pwysig. Mae'n oherwydd y bobl hyn wedi dysgu i fwrw aloion ac yn cynhyrchu llawer o gynnyrch ardderchog a phwysig. Mae hyn yn fel copr, haearn, alwminiwm, arian, aur, crôm, manganîs, nicel, sinc, plwm a phobl eraill.

Ar gyfer y gall pob metel nodi priodweddau ffisegol cyffredin sy'n esbonio ffurfiant bond metelig diagram. Beth yw nodweddion hyn?

1. Hydrinedd a hydwythedd. Mae'n hysbys y gall llawer o fetelau yn cael eu rholio i lawr hyd yn oed i'r pwynt o ffoil (aur, alwminiwm). Y llall yn derbyn gwifren, taflenni hyblyg metel, erthyglau galluog deformed gan effaith ffisegol, ond wedyn adennill oddi wrth ei derfynu. Mae'r rhain yn y rhinweddau o fetelau ac fe'i gelwir yn hydrinedd a hydwythedd. Y rheswm am y nodwedd hon - math dolen metel. Mae'r ïonau ac electronau yn y sleid grisial cymharu â'i gilydd heb dorri, sy'n caniatáu i gadw cyfanrwydd y strwythur cyfan.
2. llewyrch metelaidd. Mae hyn hefyd yn egluro'r bond metelig, y mecanwaith ffurfio ei nodweddion a nodweddion. Felly, nid yw pob gronynnau yn gallu amsugno neu adlewyrchu tonnau golau o'r un hyd. Atomau rhan fwyaf o fetelau ac yn adlewyrchu tonfedd fer pelydrau yn dod yn sylweddol unffurf lliw ariannaidd, gwyn, golau lliw glasaidd. Eithriadau yw copr ac aur, eu lliw yn coch-melyn a choch, yn y drefn honno. Maent yn gallu adlewyrchu ymbelydredd hwy donfedd.
3. dargludedd thermol a thrydanol. Mae'r eiddo hefyd yn egluro strwythur ddellten grisial ac yn hynny ei ffurfiant yn cael ei wireddu bondiau math metelaidd. Oherwydd y "nwy electron" symud o fewn y grisial, cerrynt trydanol a gwres dosbarthu'n gyflym ac yn wastad ymysg yr holl atomau a'r ïonau a gynhelir trwy'r metel.
4. Mae'r cyflwr solet cyfanred o dan amodau arferol. Yma, yr unig eithriad yw arian byw. Pob metelau eraill - yw cysylltiadau o reidrwydd yn gryf, cadarn, yn ogystal â'u aloiau. Mae hefyd yn ganlyniad y ffaith bod ym mhresenoldeb bond metel metel. Mae'r mecanwaith o ffurfio y math hwn o eiddo rhwymo gronynnau gadarnhau yn llwyr.

Mae hyn yn nodweddion ffisegol sylfaenol ar gyfer metelau, sy'n egluro ac yn penderfynu yn union diagram ffurfio bond metelig. cyfansoddion perthnasol dull o'r fath yw atomau metel o elfennau, eu aloiau. Mae hynny ar eu cyfer solid a hylif.

math metelaidd o bond cemegol

Beth yw ei nodwedd? Y peth yw bod perthynas o'r fath yn cael ei ffurfio nid gan ïonau raznozaryazhennyh a atyniad electrostatig ac nid oherwydd y gwahaniaeth mewn electronegatifedd ac argaeledd parau electron rhad ac am ddim. Hy ïonig, metelaidd, bond cofalent yn cael nifer o wahanol natur a nodweddion unigryw o gysylltu gronynnau.

Pob metel yn nodweddion cynhenid fel:

• ychydig bach o electronau yn y lefel egni allanol (ac eithrio ar gyfer rhai eithriadau, lle gall fod 6.7 ac 8);
• radiws atomig mawr;
• ynni ionization isel.

Mae hyn i gyd yn cyfrannu at wahanu hawdd o electronau heb eu paru ar y craidd allanol. Yn yr achos hwn, mae'r orbitalau rhydd yr atom yn parhau i fod yn fawr iawn. Cynllun y bondio metelig fydd yn unig yn dangos celloedd sy'n gorgyffwrdd lluosog o wahanol atomau orbital rhwng eu hunain, yn arwain at y intracrystalline ac yn ffurfio gofod cyffredin. Mae'n gwasanaethu electronau o bob atom sy'n dechrau yn rhydd grwydro ar wahanol rannau o'r dellt. O bryd i'w gilydd, pob un sydd ynghlwm wrth ïon yn yr uned grisial a trosi i atom, yna ar wahân eto, gan ffurfio ïon.

Felly, mae'r bond metelig - yw'r bond rhwng atomau, ïonau a electronau rhydd yn y cyfanswm grisial metel. Mae'r cwmwl electron, symud yn rhydd y tu mewn i'r strwythur, y cyfeirir ato fel "nwy electron". Eglurwyd iddynt, mae'r rhan fwyaf o briodweddau ffisegol metelau a'u aloion.

Pa mor benodol yn gweithredu bond cemegol metelaidd? Enghreifftiau yn wahanol. Gadewch i ni ystyried darn o lithiwm. Hyd yn oed os byddwch yn ei gymryd yr un maint â pys, mae miloedd o atomau. Felly gadewch i ni ddychmygu bod pob un o'r miloedd hyn o atomau yn rhoi electron falens mewn lle crisialog cyffredin sengl. Ar yr un pryd, gan wybod adeiledd electronig yr elfen, gallwch weld y nifer o orbitalau gwag. Yn eu lithiwm yn 3 (yr ail lefel egni p-orbital). Tri pob atom o ddegau o filoedd - mae hwn yn lle cyffredin o fewn y grisial, yr hwn y "nwy electronig" yn symud yn rhydd.

Sylweddau bob amser bond metelig cryf. Wedi'r cyfan, nid yw'r nwy electron yn caniatáu i'r grisial i ostwng, ond dim ond sifftiau haenau ac yna adfer. Mae'n disgleirio cael dwysedd penodol (fel arfer yn uchel), fusibility, hydrinedd a hydwythedd.

Ble arall sylweddoli bond metelig? Mae enghreifftiau o sylweddau:

• metelau fel strwythurau syml;
• pob aloion metel â'i gilydd;
• pob metel a'u aloion mewn cyflwr hylifol a solet.

Mae enghreifftiau penodol, yn syml, yn swm anhygoel, gan fod y metel yn y tabl cyfnodol, yn fwy na 80!

bond metelaidd: y mecanwaith ffurfio

Os ydym o'r farn ei bod yn gyffredinol, y prif bwyntiau a amlinellwyd gennym uchod. Argaeledd o orbitalau atomig ac electronau yn hawdd gwahanu oddi wrth y cnewyllyn oherwydd yr ynni ionization isel - yw'r prif amodau ar gyfer ffurfio math hwn o gyfathrebu. Felly, mae'n ymddangos ei fod yn cael ei weithredu rhwng y gronynnau a ganlyn:

• atomau yn y ddellten grisial;
• electronau rhydd, a oedd ar y falens y metel;
• ïonau yn y ddellten grisial.

Y canlyniad - bond metelig. Mae'r mecanwaith o ffurfio a fynegir yn gyffredinol gan y cofnod canlynol: Me ^{0 -} e - ↔ Me ^{n +.} O'r diagram amlwg, unrhyw gronynnau metel yn bresennol yn y grisial.

Crisialau Efallai eu hunain siapiau gwahanol. Mae'n dibynnu ar y deunydd yr ydym yn delio â hwy.

Mathau o grisialau metel

Mae'r strwythur y metel neu ei aloi Mae pacio trwchus iawn o ronynnau. Mae'n darparu ïonau yn y safleoedd grisial. Drwy eu hunain, gall y dellt fod o wahanol siapiau geometrig yn y gofod.

1. Obemnotsentricheskaya ciwbig dellt - metelau alcalïaidd.
2. Strwythur hecsagonol cryno - pob alcalïaidd, ac eithrio ar gyfer bariwm.
3. Granetsentricheskaya ciwbig - alwminiwm, copr, sinc, mae llawer o metelau trosiannol.
4. Strwythur Rhombohedral - yr arian byw.
5. Tetragonal - indium.

Mae'r metelau trwm a'r isaf mae wedi ei leoli yn y system cyfnodol, yr anoddaf yw hi pecynnu a threfniadaeth ofodol y grisial. Pan fydd hyn yn bond cemegol dur, gall enghreifftiau o hynny yn cael ei leihau ar gyfer pob metel presennol yn bendant yn y gwaith o grisial adeiladu. Aloion cael sefydliad amrywiol iawn yn y gofod, mae rhai ohonynt yn dal i fod yn deall nad ydynt eto yn llawn.

manylebau Cyfathrebu: nondirectionality

Cofalent a metel bond wedi nodwedd unigryw amlwg iawn. Yn wahanol i'r cyntaf, nid yw'r bond metelig yn cael ei gyfeirio. Beth mae'n ei olygu? Hynny yw, y cwmwl electron tu mewn i'r grisial yn symud yn eithaf rhydd o fewn iddo i gyfeiriadau gwahanol, pob un o'r electron yn gallu ymuno gwbl unrhyw ion yn strwythur y nodau. Hynny yw, y rhyngweithio yn cael ei wneud mewn gwahanol gyfeiriadau. Felly, maent yn dweud bod y bond metelig - heb fod yn cyfeiriadol.

Mae'r mecanwaith o bond cofalent yn cynnwys ffurfio parau electron a rennir, hy cymylau o atomau yn gorgyffwrdd. Ac mae'n digwydd yn llym ar linell benodol cysylltu eu canolfannau. Felly, yn siarad am gyfeiriad cysylltiad o'r fath.

saturability

Mae hyn yn nodwedd yn adlewyrchu gallu'r atomau gyfer rhyngweithio cyfyngedig neu anghyfyngedig gydag eraill. Er enghraifft, cofalent a bond metel ar y dangosydd hwn unwaith eto yn croes.

Y cyntaf yn llawn. Atomau cymryd rhan yn ei ffurfio yn nifer sefydlog o electronau falens allanol sy'n ymwneud yn uniongyrchol â ffurfio'r cyfansoddyn. Mae mwy na bwyta, ni fydd yn yr electronau. Felly, mae nifer y bondiau a ffurfiwyd falens cyfyngedig. Felly dirlawnder ddyledus. Oherwydd nodwedd hon ar y rhan fwyaf o'r cyfansoddion mae ganddo gyfansoddiad cemegol gyson.

Metel a hydrogen bondiau, ar y llaw arall, heb fod yn saturating. Mae hyn oherwydd nifer o electronau ac orbitalau am ddim o fewn y grisial. Mae rôl a chwaraeir gan yr ïonau yn y safleoedd ddellten grisial, gall pob un ohonynt fod atom ac ïon eto ar unrhyw adeg.

Nodwedd arall o'r bond metelig - delocalization cwmwl electron mewnol. Mae'n cael ei amlygu yng ngallu ychydig bach o electronau a rennir cysylltu'r lluosogrwydd o fetelau o niwclysau atomig. Hynny yw, mae dwysedd y delocalized gan ei fod yn cael ei dosbarthu'n gyfartal rhwng yr holl unedau y grisial.

Mae enghreifftiau o ffurfio bond mewn metelau

Ystyriwch ychydig o embodiments penodol, sy'n dangos, fel bond metelig yn cael ei ffurfio. Enghreifftiau Mae'r sylweddau canlynol:

• sinc;
• alwminiwm;
• potasiwm;
• chrome.

ffurfio bond metel rhwng atomau sinc: Zn ^{0 -} 2e - ↔ Zn ^2+. Mae gan atom sinc bedair lefelau egni. orbitalau am ddim yn seiliedig ar yr adeiledd electronig, mae wedi 15-3 orbitalau p, 4 d 5 a 7 ar 4dd. adeiledd electronig yn cynnwys: 2s 1s ^{2 2 2} 2p ⁶ 3s 3c ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4ch 4p ^{0 0 0} 4f, dim ond 30 electron atom. Hynny yw, dau gronynnau negyddol falens rhad ac am ddim yn gallu symud o fewn y 15 orbitalau eang a does neb yn meddiannu. Ac felly mae pob atom. Y canlyniad - gofod cyffredinol enfawr sy'n cynnwys orbitalau gwag, a swm bach o electronau gysylltu'r strwythur cyfan at ei gilydd.

Mae'r bond metelig rhwng atomau alwminiwm: AL ^{0 -} e - ↔ AL ^3+. Tri ar ddeg o atomau electronau alwminiwm lleoli ar dair lefel ynni, maent yn ddiffygiol yn glir yn helaeth. adeiledd electronig: 1s 2s ^{2 2} 2p ⁶ 3s 3c ^{1 2 0} 3d. orbitalau am ddim - 7 o ddarnau. Yn amlwg, bydd y cwmwl electron fod yn fach o gymharu â chyfanswm y gofod rhad ac am ddim mewnol yn y grisial.

Mae'r cromiwm bond metelig. Mae'r elfen benodol o'u adeiledd electronig. Wedi'r cyfan, i sefydlogi y methiant system yn digwydd gyda 4s electron i 3d orbitol: 1s 2s ² 2p ^{2 6 2} 3s 4s 3c ^{6 1 5} 4p 3d 4ch ^{0 0 0} 4f. Dim ond 24 electron falens ohonynt yn chwech. Maent yn mynd i'r gofod electronig cyffredin ar ffurfio bond cemegol. orbitalau Am ddim 15, sy'n llawer mwy na'r hyn sy'n ofynnol i lenwi. Felly, cromiwm - fel enghraifft nodweddiadol o metel gyda bond cyfatebol yn y moleciwl.

Un o'r metelau mwyaf gweithgar sy'n adweithio, hyd yn oed gyda dŵr cyffredin i dân, yn potasiwm. Beth sy'n cyfrif am eiddo o'r fath? Unwaith eto, mewn sawl ffordd - y math o metelaidd bond. Electronau yn yr elfen yn unig 19, ond maent yn cael eu lleoli cymaint â 4 lefel egni. Dyna 30 o wahanol sublevels orbitalau. adeiledd electronig: 1s 2s ² 2p ^{2 6 2} 3s 4s 3c ^{6 1 0} 4p 3d 4ch ^{0 0 0} 4f. Dim ond dau electron falens gydag ynni ionization isel iawn. Am ddim i ddod oddi ar ac yn mynd i'r gofod electronig cyffredin. Orbitalau i symud un darn atom 22, hy gofod eang iawn ar gyfer y "nwy electron".

Debyg ac yn wahanol gyda mathau eraill o fondiau

Yn gyffredinol, mae'r mater eisoes wedi'i drafod uchod. Gall un yn unig gyffredinoli a dod i gasgliad. Y prif wahanol i bob math arall o nodweddion cyfathrebu yw'r metel crisialau yw:

• sawl math o ronynnau sy'n cymryd rhan yn y broses o rwymo (atomau, ïonau neu atomau, ïonau, electronau);
• strwythur geometrig gofodol gwahanol o grisialau.

Gyda hydrogen a metel ïonig yn cyfuno satiation a undirected. Gyda cofalent polar - atyniad electrostatig cryf rhwng gronynnau. Ar wahân, ion - gronynnau fath yn y pwyntiau dellt crisialog (ïonau). Gyda nonpolar cofalent - atomau yn y safleoedd grisial.

Mathau o fondiau mewn metelau gwahanol wladwriaeth cyfanred

Fel yr ydym wedi nodi uchod, bond cemegol metelaidd, enghreifftiau o'r rhain yn cael eu rhoi yn yr erthygl, yn cael ei ffurfio yn y dwy wladwriaeth agregu o fetelau a'u aloion: solid a hylif.

Y cwestiwn yw: pa fath o gysylltiad â'r anwedd metel? A: cofalent pegynol a nonpolar. Fel gyda phob cyfansoddion sy'n bresennol mewn nwy. Nid yw hynny wedi'i rhwygo ac mae'r strwythur grisial yn cael ei gadw yn ystod y gwres hir y metel a'i drosglwyddo o solid i hylif gyfathrebu. Fodd bynnag, pan ddaw i drosglwyddo hylif i'r wladwriaeth anwedd, y grisial yn cael ei ddinistrio a bond metelig cael ei drosi i cofalent.