السندات المعدني: آلية تشكيل. الاتصالات الكيميائية المعدنية:

وتنقسم كل العناصر الكيميائية المعروفة حاليا في الجدول الدوري بشكل تعسفي إلى مجموعتين: المعدنية وغير المعدنية. من أجل أن تصبح لا العناصر والمركبات فقط، والمواد الكيميائية يمكن أن تتفاعل مع بعضها البعض، وينبغي أن توجد في شكل مركبات بسيطة ومعقدة.

وهذا هو السبب في أن بعض الإلكترونات يحاولون تبني وجهة أخرى - أن تعطي. تجديد بعضها البعض وذلك لتشكيل مختلف العناصر والجزيئات الكيميائية. ولكن ما يتيح لهم أن تعقد معا؟ لماذا لا يوجد مثل هذا الأمر من قوة، لتدمير ان يتجاوز حتى الأدوات الأكثر خطورة؟ وغيرها، على العكس، يتم تدمير بسبب تأثير أدنى. كل هذا ويرجع ذلك إلى تشكيل أنواع مختلفة من الروابط الكيميائية بين الذرات في الجزيئات تشكيل بنية محددة الكريستال شعرية.

أنواع الروابط الكيميائية في مركبات

إجمالي يمكن تمييز أربعة أنواع رئيسية من الروابط الكيميائية.

1. التساهمية اقطبي. شكلت بين اللافلزات متطابقة بسبب تقاسم الإلكترونات، وتشكيل أزواج الإلكترونات المشتركة. وفي مجال التعليم، وشاركت فيه جزيئات التكافؤ المفردة. أمثلة: الهالوجينات، والأكسجين والهيدروجين والنيتروجين والكبريت والفوسفور.
2. التساهمية القطبية. تشكلت بين نوعين مختلفين من غير المعادن أو بين ضعيف جدا على خصائص المعادن اللافلزية ضعيفة في كهربية. الأساسية والعامة أزواج الإلكترونات وسحب منها لها الذرة، التي تقارب فوق الإلكترون. أمثلة: NH _{3، كربيد،} P ₂ O ₅ وغيرها.
3. الهيدروجين السندات. الأكثر غير مستقرة وضعيفة، ويتم تشكيل بين ذرة كهربية عالية من جزيء واحد والآخر إيجابي. يحدث هذا في أغلب الأحيان عندما يذوب في الماء المواد (الكحول، والأمونيا، وهلم جرا). ونظرا لهذا الاتصال قد توجد البروتينات جزيء، والأحماض النووية، والكربوهيدرات المعقدة، وهكذا دواليك.
4. رابطة أيونية. شكلت نتيجة لقوى التجاذب raznozaryazhennyh ايونات المعادن كهرباء وغير المعادن. وكلما زاد الفرق في هذا المؤشر، وأكثر وضوحا هي طبيعة الأيونية من التفاعل. أمثلة من المركبات: ملح ثنائي، مركب معقد - القلوي.
5. السندات المعدنية، التي آلية تشكيل والخصائص التي سيتم مناقشتها بمزيد من التفاصيل. تشكلت في المعادن وسبائكها من أنواع مختلفة.

هناك شيء من هذا القبيل وحدة الرابطة الكيميائية. وتقول مجرد أنه من المستحيل للنظر في كل مؤشر السندات. انهم جميعا مجرد رمز وحدة. بعد كل شيء، وأساس جميع التفاعلات هو مبدأ واحد - elektronnostaticheskoe التفاعل. ولذلك، الأيونية، المعدنية، التساهمية الترابط والهيدروجين لها طبيعة كيميائية واحدة وسوى القضايا الخلافية مع بعضها البعض.

المعادن وخصائصها الفيزيائية

توجد المعادن في الغالبية العظمى من جميع العناصر الكيميائية. ويرجع ذلك إلى الخصائص الخاصة بذلك. تم الحصول على جزء كبير منها من قبل شخص من التفاعلات النووية في المختبر، فهي المشع مع قصيرة نصف الحياة.

ومع ذلك، فإن الغالبية - من العناصر الطبيعية التي تشكل الصخور كلها والخامات، هي جزء من المركبات الأكثر أهمية. فذلك لأن هؤلاء الناس تعلموا أن يلقي سبائك وتنتج الكثير من المنتجات الممتازة والهامة. هذا هو مثل النحاس والحديد والألومنيوم، والفضة، والذهب، والكروم والمنغنيز والنيكل والزنك والرصاص وغيرها.

لجميع المعادن يمكن تحديد الخصائص الفيزيائية المشتركة وهو ما يفسر تشكيل مخطط المعدنية السندات. ما هي هذه الخصائص؟

1. قابلية تطويع وليونة. ومن المعروف أن العديد من المعادن ويمكن إرجاع أسفل حتى إلى درجة من رقائق (الذهب والألمنيوم). من تلقي الآخر الأسلاك، المعادن ورقة مرنة، قادرة المواد المشوهة التي كتبها الآثار المادية، ولكن بعد التعافي من انتهائها. هذه هي الصفات المعادن ويسمى قابلية تطويع وليونة. والسبب في ذلك ميزة - نوع الارتباط المعدنية. الأيونات والإلكترونات في الشريحة الكريستال بالنسبة لبعضها البعض دون كسر، والذي يسمح للحفاظ على سلامة المبنى بشكل كامل.
2. بريق معدني. وهذا ما يفسر أيضا السندات المعدنية، وآلية تشكيل الخصائص والميزات. وبالتالي، ليس كل الجسيمات قادرة على استيعاب أو تعكس موجات الضوء متساوية الطول. ذرات معظم المعادن وتعكس أشعة الموجات القصيرة أصبحت موحدة إلى حد كبير لون فضي، أبيض، شاحب هوى مزرق. الاستثناءات هي النحاس والذهب، لونها ضارب الى الحمرة والأصفر والأحمر على التوالي. وهم قادرون على عكس الإشعاع الطول الموجي الطويل.
3. الموصلية الحرارية والكهربائية. هذه الخصائص أيضا شرح التركيب البلوري شعرية وفي أن تشكيلها يتحقق السندات نوع المعدني. ويرجع ذلك إلى "غاز الإلكترون" تتحرك داخل البلورة، التيار الكهربائي والحرارة بسرعة وبشكل متساو توزيع بين جميع الذرات والأيونات وأجرى خلال المعدن.
4. الدولة الإجمالية الصلبة في ظل ظروف طبيعية. هنا، والاستثناء الوحيد هو الزئبق. كل المعادن الأخرى - قوية بالضرورة، وصلات قوية، فضلا عن سبائكها. بل هو أيضا نتيجة لحقيقة أن في وجود سندات المعادن المعدن. آلية تشكيل هذا النوع من خصائص الجسيمات ملزمة أكد تماما.

هذه الخصائص الفيزيائية الأساسية للمعادن، وهو ما يفسر ويحدد تشكيل السندات معدنية مخطط بالضبط. المركبات ذات الصلة مثل هذه الطريقة لذرات المعدن من العناصر، سبائكها. وهذا هو لهم الصلبة والحالة السائلة.

نوع معدني من السندات الكيميائية

ما هي ميزة لها؟ الشيء هو أن مثل هذه العلاقة تتشكل ليس من أيونات raznozaryazhennyh وجذب كهرباء وليس بسبب الاختلاف في الكهربية وتوافر أزواج الإلكترونات الحرة. أي الأيونية، المعدنية، الرابطة التساهمية لديهم عدة طبيعة مختلفة، والسمات المميزة للجزيئات التي تربط.

جميع المعادن هي الخصائص الملازمة مثل:

• كمية صغيرة من الإلكترونات في مستوى الطاقة الخارجي (باستثناء بعض الاستثناءات، والتي قد يكون هناك 6.7 و 8)؛
• نصف القطر الذري كبير.
• انخفاض طاقة التأين.

كل هذا يساهم في سهولة انفصال الإلكترونات المفردة في اللب الخارجي. في هذه الحالة، فإن المدارات خالية من الذرة لا تزال إلى حد كبير. مخطط الربط المعدنية فقط وسوف تظهر عدة خلايا متداخلة من ذرات المدارية مختلفة فيما بينها، مما يؤدي إلى intracrystalline وتشكل مساحة مشتركة. أنها تخدم الإلكترونات من كل ذرة التي تبدأ بحرية التجول على أجزاء مختلفة من شعرية. دوري، ويرد كل واحدة منها إلى أيون في وحدة وضوح الشمس وتحولها إلى ذرة، ثم فصل مرة أخرى، وتشكيل أيون.

وهكذا، فإن السندات معدنية - هو الرابطة بين الذرات أو الأيونات والإلكترونات الحرة في مجموع معدن الكريستال. سحابة الإلكترون، تتحرك بحرية داخل الهيكل، ويشار إلى "غاز الإلكترون". وأوضح لهم أكثر من الخواص الفيزيائية للمعادن وسبائكها.

كيف خصيصا تنفذ الرابطة الكيميائية المعدنية؟ أمثلة مختلفة. دعونا النظر في قطعة من الليثيوم. حتى لو كنت أعتبر حجم حبة البازلاء، هناك الآلاف من الذرات. لذلك دعونا نتخيل أن كل هذه الآلاف من ذرات يعطي الإلكترون التكافؤ في مكان واحد البلورية المشترك. في الوقت نفسه، ومعرفة التركيب الإلكتروني للعنصر، يمكنك أن ترى عدد المدارات الشاغرة. في الليثيوم التي هي 3 (المستوى الثاني للطاقة ف المداري). ثلاثة كل ذرة من عشرات الآلاف - وهذا هو مساحة مشتركة داخل البلورة، حيث "غاز الإلكترونية" يتحرك بحرية.

مادة دائما السندات قوية لامع. بعد كل شيء، والغاز الإلكترون لا يسمح الكريستال في الانخفاض، ولكن التحولات فقط الطبقات ويسترد ذلك الحين. يلمع لديها كثافة معينة (عالية عادة)، انصهار، قابلية تطويع وليونة.

أين أدركت السندات المعدني؟ أمثلة من المواد:

• المعادن كما هياكل بسيطة.
• جميع السبائك المعدنية مع بعضها البعض.
• جميع المعادن وسبائكها في الحالة السائلة والصلبة.

أمثلة محددة هي ببساطة كمية لا تصدق، لأن هذا المعدن في الجدول الدوري، وأكثر من 80!

السندات المعدني: آلية تشكيل

إذا اعتبرنا أنه بصفة عامة، النقاط الرئيسية ذكرناها أعلاه. توفر من المدارات الذرية والالكترونات منفصلة بسهولة من النواة بسبب انخفاض طاقة التأين - هي الشروط الرئيسية لتشكيل هذا النوع من الاتصالات. وهكذا، يبدو أن تنفيذه بين الجسيمات التالية:

• الذرات في الكريستال المشبك.
• الإلكترونات الحرة، التي كانت في التكافؤ من المعدن.
• أيونات في شعرية الكريستال.

والنتيجة - وهي السندات المعدني. آلية تشكيل أعرب عموما الإدخال التالي: البيانات ^{0 -} ه - ↔ عني ^{ن +.} من المخطط الواضح، أي الجزيئات المعدنية موجودة في البلورة.

بلورات قد يكون أنفسهم أشكال مختلفة. ان ذلك يعتمد على المواد التي نتعامل.

أنواع من بلورات المعادن

هذا الهيكل من المعدن أو سبائك بها لديه التعبئة الكثيفة جدا من الجسيمات. ويوفر الأيونات في مواقع الكريستال. في حد ذاتها، ويمكن أن يكون شعرية من الأشكال الهندسية المختلفة في الفضاء.

1. Obemnotsentricheskaya شعرية مكعب - الفلزات القلوية.
2. هيكل سداسية المدمجة - جميع قلوية، باستثناء الباريوم.
3. Granetsentricheskaya مكعب - الألومنيوم والنحاس والزنك والعديد من المعادن التي تمر بمرحلة انتقالية.
4. هيكل منشور سداسي منتظم - الزئبق.
5. رباعي الزوايا - الإنديوم.

و المعادن الثقيلة وأقل وهو موجود في نظام الدوري، كلما كان من الصعب التعبئة والتغليف والتنظيم المكاني من الكريستال. عندما يكون هذا الرابطة الكيميائية الصلب، والأمثلة التي يمكن تخفيض لكل معدن القائمة غير حاسمة في بناء وضوح الشمس. سبائك لديها تنظيم متنوعة جدا في الفضاء، والبعض منهم لا يزال لم يفهموا بعد بشكل كامل.

مواصفات الاتصالات: nondirectionality

التساهمية والمعادن السندات لديه ميزة مميزة وضوحا للغاية. وخلافا للأول، ليست موجهة السندات المعدني. ماذا يعني ذلك؟ وهذا يعني أن سحابة الإلكترون داخل الكريستال يتحرك بحرية تامة في داخلها في اتجاهات مختلفة، ولكل من الإلكترون غير قادرة على الانضمام تماما أي أيون في هيكل العقد. وهذا هو، ويتم التفاعل في اتجاهات مختلفة. ومن هنا، ويقولون ان السندات معدنية - غير اتجاهي.

آلية الرابطة التساهمية تتضمن تشكيل أزواج الإلكترونات المشتركة، الغيوم أي من الذرات تتداخل. ويحدث بشكل صارم على خط معين ربط مراكزها. لذلك، نتحدث عن اتجاه هذا الصدد.

saturability

وتعكس هذه الخاصية على قدرة ذرات لتفاعل محدود أو غير محدود مع الآخرين. على سبيل المثال، التساهمية والسندات معدنية على هذا المؤشر هي الأضداد مرة أخرى.

الأول هو كامل. ذرات تشارك في تشكيلها هي عدد محدد من إلكترونات التكافؤ الخارجية بشكل مباشر في تشكيل المجمع. أكثر من تناول الطعام، وانها لن تكون الإلكترونات. ولذلك، شكلت عدد من السندات التكافؤ محدودة. التشبع بسبب بالتالي. نظرا لهذه الخاصية من الغالبية العظمى من المركبات لديها التركيب الكيميائي المستمر.

السندات المعادن والهيدروجين، من ناحية أخرى، وعدم تشبع. ويرجع ذلك إلى العديد من الالكترونات والمدارات حرة داخل البلورة هذا. الدور الذي لعبته الأيونات في مواقع شعرية وضوح الشمس، كل واحدة منها قد تكون ذرة وأيون مرة أخرى في أي وقت.

وهناك سمة أخرى من السندات معدنية - عدم تمركز الداخلية سحابة الإلكترون. ويتجلى ذلك في قدرة كمية صغيرة من الإلكترونات المشتركة ربط وافر من المعادن من الأنوية الذرية. وهذا يعني أن كثافة ضلت موضعها الصحيح كما يتم توزيعه بالتساوي بين جميع وحدات من الكريستال.

أمثلة على تشكيل السندات في المعادن

النظر في بعض تجسيدات محددة، التي توضح، كما شكلت السندات المعدنية. أمثلة على المواد التالية:

• الزنك؛
• الألومنيوم.
• البوتاسيوم.
• الكروم.

تشكيل المعادن السندات بين ذرات الزنك: الزنك ^{0 -} 2E - ↔ الزنك ^2+. ذرة الزنك أربعة مستويات الطاقة. المدارات الحرة القائمة على التركيب الإلكتروني، فقد 15-3 المدارات، 4 د 5 و 7 على 4F. التركيب الإلكتروني ما يلي: 1S 2S ^{2 2 2} 2P ⁶ 3S 3P ⁶ 4S ² 3D ¹⁰ 4D 4P ^{0 0 0} 4F، فقط 30 إلكترونات الذرة. وهذا هو، واثنين من جزيئات السلبية التكافؤ الحرة هي قادرة على التحرك داخل 15 المدارات واسعة ولا أحد المحتلة. وهكذا كل ذرة. والنتيجة - وهي المساحة الإجمالية ضخمة تتكون من المدارات فارغة، وكمية صغيرة من الإلكترونات التي تربط بين الهيكل كله معا.

الرابطة المعدنية بين ذرات الألومنيوم: AL ^{0 -} ه - ↔ AL ^3+. ثلاثة عشر ذرات الإلكترونات الألومنيوم يقع في ثلاثة مستويات الطاقة، فهي تفتقر بشكل واضح في وفرة. التركيب الإلكتروني: 1S 2S ^{2 2} 2P ⁶ 3S 3P ^{1 2 0} 3D. مدارات حرة - 7 قطع. ومن الواضح أن سحابة الإلكترون تكون صغيرة بالمقارنة مع مجموع مساحة حرة الداخلي في البلورة.

الكروم السندات المعدنية. هذا عنصر معين من بنيتها الإلكترونية. بعد كل شيء، لتحقيق الاستقرار في فشل النظام يحدث مع الإلكترون 4S إلى 3D المداري: 1S 2S ² 2P ^{2 6 2} 3S 4S 3P ^{6 1 5} 4P 3D 4D ^{0 0 0} 4F. فقط 24 التكافؤ إلكترون منها ستة. يذهبون إلى الفضاء الإلكتروني مشترك بشأن تشكيل الرابطة الكيميائية. مدارات حرة 15، أنه لا يزال أكبر بكثير مما هو مطلوب لملء الفراغ. ولذلك، الكروم - كمثال نموذجي من معدن مع السندات المقابلة في الجزيء.

واحد من المعادن الأكثر نشاطا التي تتفاعل حتى مع الماء العادي لاطلاق النار، والبوتاسيوم. ما الذي يفسر هذه الممتلكات؟ مرة أخرى، في كثير من النواحي - نوع معدني من السندات. الإلكترونات في العنصر فقط 19، لكنها تقع بقدر 4 مستويات الطاقة. هذا هو 30 المدارات المختلفة مستويات ثانوية. التركيب الإلكتروني: 1S 2S ² 2P ^{2 6 2} 3S 4S 3P ^{6 1 0} 4P 3D 4D ^{0 0 0} 4F. اثنين فقط من إلكترونات التكافؤ مع طاقة التأين المنخفضة جدا. مجانا للخروج من الملعب وتذهب إلى الفضاء الإلكتروني المشترك. مدارات للتحرك قطعة واحدة ذرة 22، أي مساحة واسعة جدا لل"غاز الإلكترون".

أوجه التشابه والاختلاف مع أنواع أخرى من السندات

بشكل عام، وقد تم بالفعل مناقشة المسألة أعلاه. يمكن للمرء إلا التعميم واستخلاص النتائج. المميز الرئيسي من جميع أنواع أخرى من ميزات الاتصال هو المعدن البلورات هي:

• عدة أنواع من الجزيئات المشاركة في عملية التجليد (الذرات أو الأيونات أو الذرات أو الأيونات والإلكترونات)؛
• هيكل هندسي المكاني مختلفة من بلورات.

مع الهيدروجين والمعادن الأيونية يجمع بين شبع وغير الموجهة. مع التساهمية القطبية - الجذب الكهربائي القوي بين الجسيمات. بشكل منفصل، أيون - نوع الجزيئات في نقاط البلورية شعرية (أيونات). مع اقطبي التساهمية - الذرات في المواقع وضوح الشمس.

أنواع من السندات في المعادن الدولة الإجمالية مختلفة

كما لاحظنا أعلاه، الرابطة الكيميائية المعدنية، والأمثلة التي ترد في هذه المادة، وتتشكل في الدولتين من تجميع المعادن وسبائكها: الصلبة والسائلة.

والسؤال هو: ما نوع الاتصال لبخار المعدن؟ A: التساهمية القطبية واقطبي. كما هو الحال مع جميع المركبات الموجودة في الغاز. غير ممزقة ويتم الاحتفاظ التركيب البلوري أثناء التسخين طويلة من المعدن وتحويلها من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة الاتصالات. ومع ذلك، عندما يتعلق الأمر بنقل السائل إلى بخار الدولة، ودمرت وضوح الشمس ويتم تحويل السندات معدنية لالتساهمية.