Wiązanie metaliczne: elektrony będące własnością publiczną

Specjalne połączenie

Nie zawsze elektrony są ściśle związane z atomem i tworzą neutralne atomy lub jony. Istnieje inna forma istnienia elektronów - w wiązaniu metalicznym. Bardzo różni się od innych gatunków, a zatem żelazo na przykład ma bardzo specyficzne właściwości fizyczne. Jedną z właściwości metalicznego wiązania chemicznego jest zdolność do perfekcyjnego przewodzenia energii elektrycznej. Gdyby ludzie nie rozpoznali tej jakości, cywilizacja techniczna po prostu by nie istniała.

Podobnie jak w soli

Wiązanie metaliczne jest szczególnym stanem atomów, w którym istnieją siły elektrostatyczne, elektrony przewodzące tworzą rodzaj chmury i jony dodatnie. W tym przypadku elektrony są stosunkowo wolne i należą do wszystkich atomów w sieci metalowej. Ta właściwość jest nieco podobna do właściwości stopionych soli, ale nie do końca, to znaczy takie porównanie, mimo że ma prawo do istnienia, jest raczej uproszczone. Kwantowo-mechaniczne rozważenie tej kwestii sugeruje, że elektrony rozkładają swoją gęstość w taki sposób, że atomy fizycznie pozostają neutralne, ale jednocześnie małe ujemne cząstki zachowują względną ruchliwość.

Wyjaśnia dużo

Metalowe wiązanie jest odpowiedzialne za takie właściwości metalu jak plastyczność, wytrzymałość, ciągliwość, nieprzezroczystość, zdolność gładkiej powierzchni do odbijania światła. Ale najważniejszą własnością, bardzo ważną dla ludzi, jest przewodzenie ciepła i elektryczność. Przewodność elektryczną uzyskuje się dzięki mobilności elektronów, co zapewnia ruch prądu elektrycznego.

Różnorodność

Wiązanie metaliczne nie jest jedynym możliwym metalem. Na przykład czyste formy galu wiązania kowalencyjne między atomami. A te pary są w węzłach sieć krystaliczna i dookoła - tak, elektrony przewodzące, które również umożliwiają tworzenie metalicznej chmury. Ogólnie, jedyna liczba w słowie "wiązanie" nie jest całkowicie poprawna, ponieważ elektrony w chmurze są wspólną własnością wszystkich atomów. Idealna zbiorowa gospodarka, w której nikt nie jest obrażony.

Oporność

W strukturze sieci metalowej atomy są wiązane przez bardzo duże siły. Z tego powodu bardzo trudno jest stopić metal, a w temperaturze topnienia istnieją mistrzowie substancji, na przykład wolfram, który wymaga ogromnej temperatury, aby zmienić stan skupienia. Jednocześnie istnieje jeden ciekawy wyjątek - metale z grupy cynku: sam cynk, kadm i rtęć. Właściwość ta wynika z faktu, że ich ostatnie pociski są wypełnione, jak w gazach szlachetnych, a ich metaliczna więź nie jest całkowicie pełna. Tak więc w próżni, ze względu na te właściwości, nie są one używane.

Ale nie jony

Tak więc, właściwości typowych metali wynikają z osobliwości ich istnienia w postaci sieci z ruchomymi elektronami, tworzącymi coś w rodzaju chmury, pozostawiając atomy umiejscowione w miejscach sieci krystalicznej neutralne. Chociaż tradycyjnie węzły są nazywane jonami, nie są one takie z punktu widzenia dokładniejszego podejścia kwantowo-mechanicznego.