Kovová väzba: mechanizmu tvorby. Kov Chemická komunikácia:

Všetky v súčasnosti známe chemické prvky v periodickej tabuľke, sú rozdelené náhodne do dvoch skupín: kovov a nekovov. Aby sa stal nielen prvky a zlúčeniny, chemikálie môžu reagovať spolu navzájom, by mali byť vo forme jednoduchých a komplexných zlúčenín.

To je dôvod, prečo niektorí elektróny sa snažia prijať, a druhý - dať. Doplnenie seba tak, že tvoria jednotlivé prvky a chemické molekuly. Ale to, čo im umožňuje byť držané pohromade? Prečo je tam taká vec silu, zničiť, ktorá presahuje aj tie najzávažnejšie nástroje? A iní naopak, sú zničené najmenším dopadom. To všetko je v dôsledku tvorby rôznych typov chemických väzieb medzi atómami v molekulách, ktoré tvoria špecifické sieťové štruktúry kryštálu.

Typy chemických väzieb v zlúčeninách

Celkovo možno rozlíšiť štyri hlavné typy chemických väzieb.

1. Kovalentná nepolárne. Vytvorené medzi dvoma rovnakými nekovov v dôsledku zdieľania elektrónov, ktoré tvoria spoločné elektrónové páry. V oblasti vzdelávania, sa zúčastnilo nepárové valenčné častice. Príklady: halogény, kyslík, vodík, dusík, síra, fosfor.
2. Polárna kovalentná. Vytvorené medzi dvoma rôznymi nekovov alebo medzi veľmi slabé na vlastnosti kovu a nekovový slabé elektronegativita. Podkladové a všeobecné elektrónové páry a ťahom jej je atóm, ktorého elektrónová afinita vyššie. Príklady: NH _{3, SiC,} P _{2O 5} a ďalšie.
3. vodíkové väzby. Najviac nestabilné a slabý, je vytvorený medzi vysoko elektronegativní atóm jednej molekuly a druhý pozitívny. K tomu dochádza najčastejšie pri rozpustení látky vo vode (alkohol, amoniak, a tak ďalej). V dôsledku takéhoto spojenia môže existovať makromolekulami proteíny, nukleové kyseliny, komplexných sacharidov, a tak ďalej.
4. Iónová väzba. Vznikajú v dôsledku elektrostatických príťažlivých síl raznozaryazhennyh ióny kovov a nekovov. Čím väčší je rozdiel v tomto indexe, tým výraznejší je iónová povaha interakcie. Príklady zlúčenín: binárne soľ, komplexné zlúčenina - alkalický.
5. Kovová väzba, ktorá mechanizmus formácie a vlastnosti, ktoré budú ďalej diskutované. Sa tvoril v kovoch, ich zliatin rôznych druhov.

Existuje taká vec ako jednotu chemické väzby. Je to len hovorí, že je nemožné uvažovať jednotlivé štátnych dlhopisov. Sú to všetko len symbol jednotky. Koniec koncov, je základom všetkých interakcií je jeden princíp - elektronnostaticheskoe interakcie. Z tohto dôvodu, iónové, kovový, kovalentné väzby a vodík majú jedinú chemickú povahu a sú len limitné prípady k sebe.

Kovy a ich fyzikálne vlastnosti

Kovy boli nájdené v drvivej väčšine všetkých chemických prvkov. To je vzhľadom k ich špecifickým vlastnostiam. Významná časť, ktorá sa získa osobou pomocou jadrových reakcií v laboratóriu, ktoré sú rádioaktívne s krátkym polčasom rozpadu.

Avšak, väčšina - sú prírodné prvky, ktoré tvoria celé skaly a rudy, sú súčasťou najdôležitejších zlúčenín. Je to preto, že títo ľudia sa naučili liatej zliatiny a produkujú veľké množstvo vynikajúcich a dôležitých produktov. Je to ako je meď, železo, hliník, striebro, zlato, chróm, mangán, nikel, zinok, olovo a ďalšie.

Pre všetky kovy môžu identifikovať spoločné fyzikálne vlastnosti, čo vysvetľuje tvorbu schéma kovovou väzbou. Aké sú tieto vlastnosti?

1. Poddajnosť a ťažnosť. Je známe, že mnohé kovy možno zrolovať dole až k bodu fólií (zlato, hliník). Z druhej dostane drôt, kovové pružné listy, články, ktoré sú schopné deformovaná nárazom, ale potom získať od jeho ukončenia. To sú vlastnosti kovov a je nazývaný kujnosť a ťažnosť. Dôvodom pre túto funkciu - typ metal link. Tieto ióny a elektróny v kryštálovej klzné voči sebe navzájom bez rozlomenia, čo umožňuje zachovať integritu celej konštrukcie.
2. Kovový lesk. To tiež vysvetľuje, kovové väzby, mechanizmu tvorby jej vlastností a funkcií. Tak, nie všetky častice sú schopné absorbovať alebo odrážať svetelné vlny o rovnakej dĺžke. Atómy väčšinu kovov a odrážajú krátkovlnné lúče stane v podstate rovnomerná striebristo farba, biela, bledo modrastý odtieň. Výnimkou sú meď a zlato, ich farba je červeno-žlté a červené, resp. Sú schopné odrážať dlhšie vlnové dĺžky žiarenia.
3. Tepelná a elektrická vodivosť. Tieto vlastnosti tiež vysvetliť štruktúru kryštalickou mriežkou a v tom, že sa jeho tvorba realizovaný kovový typ väzby. Vzhľadom k "elektrónového plynu", ktorý sa pohybuje v kryštálu, elektrický prúd a teplo rýchlo a rovnomerne rozdelené medzi všetkými atómami a ióny a vedená cez kovu.
4. Pevná látka skupenstve za normálnych podmienok. Tu, jedinou výnimkou je ortuť. Všetky ostatné kovy - je nutne silné, pevné spojenie, ako aj ich zliatiny. To je tiež dôsledkom skutočnosti, že v prítomnosti kovu kovovej väzby. Mechanizmus vzniku tohto typu vlastností väzobných častíc úplne potvrdené.

Tento základné fyzikálne vlastnosti na kov, čo vysvetľuje, a určuje tvorbu presne diagram kovovou väzbou. Významných zlúčenín, ako je metóda k atómom kovu prvkov, ich zliatin. To je pre nich v pevnom a kvapalnom stave.

Kovové typ chemickej väzby

Aká je jeho funkcia? Ide o to, že takýto vzťah je tvorený nie raznozaryazhennyh ióny a elektrostatické príťažlivosti, a nie v dôsledku rozdielu v elektronegativita a dostupnosti voľných elektrónových párov. Tj iónové, kovový, kovalentné väzbu, majú niekoľko rôznych povahu a charakteristické črty spájajú častíc.

Všetky kovy sú základné charakteristiky, ako sú:

• malé množstvo elektrónov vo vonkajšej energetickej úrovni (s výnimkou pre niektoré výnimky, pre ktoré môže byť 6,7 a 8);
• veľký polomer atómu;
• nízku ionizačné energie.

To všetko prispieva k ľahkej oddelenia nepárových elektrónov na vonkajšom jadrom. V tomto prípade sa voľný orbitály atómu zostáva veľmi veľa. Schéma kovové väzby len zobrazí viac prekrývajúcich sa bunky rôznych obežných atómov medzi sebou, ktoré vedú k intracrystalline a tvorí spoločný priestor. Slúži elektróny z každého atómu, ktoré začínajú voľne prechádzať v rôznych častiach mriežky. Periodicky, z ktorých každý je pripojený k iónu v kryštálovej jednotky a prevádza ich na atómu, potom opäť oddelené, tvoriace ion.

To znamená, že kovová väzba - je väzba medzi atómami, iónov a voľných elektrónov v celkovom kovovom kryštálu. Elektrón oblak, voľne sa pohybovať v rámci štruktúry, označované ako "elektrónového plynu". To bolo vysvetlené k nim, väčšina z fyzikálnych vlastností kovov a ich zliatin.

Ako konkrétne sa implementuje kovový chemickú väzbu? Príklady sú rôzne. Uvažujme kus lítia. Dokonca aj keď si to o veľkosti hrášku vziať, tam sú tisíce atómov. Takže poďme si predstaviť, že každá z týchto tisícov atómov dáva valenčný elektrón v jedinom spoločnom kryštalického priestoru. Súčasne s vedomím, elektronická štruktúra prvku, môžete vidieť počet neobsadených orbitálov. Na svojom lítia je 3 (druhá p-orbital množstvo energie). Tri každý atóm desiatok tisíc - je to spoločný priestor v kryštálu, kde voľne "elektronický plyn" sa pohybuje.

Látka vždy silná kovová väzba. Koniec koncov, elektrónový plyn neumožňuje kryštál klesať, ale posúva iba vrstvy a potom sa obnoví. To sa blyští majú určitú hustotu (zvyčajne vysoká), tavnosti, kujnosť a ťažnosť.

Kde inde si uvedomil kovovú väzbu? Príklady látok:

• kovy ako jednoduchých stavieb;
• všetky kovové zliatiny s navzájom;
• všetky kovy a ich zliatiny v kvapalnom a pevnom stave.

Konkrétne príklady sú proste neuveriteľné množstvo, pretože kov v periodickej tabuľke, viac ako 80!

Kovová väzba: mechanizmu tvorby

Ak budeme to do úvahy vo všeobecnej rovine, hlavné body sme načrtli vyššie. Dostupnosť atómových orbitálov a elektrónov ľahko oddeliť od jadra v dôsledku ionizačná energia nízkeho - sú hlavné podmienky pre tvorbu tohto typu komunikácie. Tak sa zdá, že je vykonaná z nasledujúcich častíc:

• atómy v kryštálovej mriežke;
• voľné elektróny, ktoré boli na mocnosťou kovu;
• iónov v kryštálovej mriežke.

Výsledok - kovová väzba. Mechanizmus tvorby všeobecne vyjadrená nasledovné položky: Me ^{0 -} e - ↔ Me ^{n +.} Z diagramu zrejmé, všetky kovové častice sú prítomné v kryštáli.

Kryštály samy o sebe môžu mať rôzne tvary. Záleží na materiáli, s ktorým máme do činenia.

Druhy kovových kryštálov

Táto štruktúra kovu alebo jeho zliatiny má veľmi hustú balenia častíc. Poskytuje ióny v kryštálovej miestach. Samy o sebe, mreža môže mať rôzne geometrické tvary vo vesmíre.

1. Obemnotsentricheskaya kubická mriežka - alkalické kovy.
2. Hexagonálne kompaktná konštrukcia - to všetko alkalická, okrem bária.
3. Granetsentricheskaya kubický - hliník, meď, zinok, mnoho prechodné kovy.
4. Rhombohedral štruktúra - ortuť.
5. Tetragonálnej - indium.

Tieto ťažké kovy a dolnej je umiestnený v periodickej sústavy, tým je ťažšie balenie a priestorové usporiadanie kryštálu. Keď je táto oceľ chemická väzba, príklady, ktoré môžu byť znížené pre každé existujúce kovu je rozhodujúca v konštrukcii kryštálu. Zliatiny majú veľmi rôznorodé organizáciu vo vesmíre, niektoré z nich sú stále ešte nie je úplne objasnený.

Špecifikácia komunikácie: nondirectionality

Kovalentné väzby a kov má veľmi výrazný charakteristický rys. Na rozdiel od prvej, kovová väzba nie je namierený. Čo to znamená? To znamená, že elektrónový oblak vnútri kryštálu pohybuje celkom voľne v ňom v rôznych smeroch, pričom každý z elektrónu je schopný sa pripojiť k absolútne žiadne ióny v štruktúre uzlov. To znamená, že interakcia sa vykonáva v rôznych smeroch. Preto sa hovorí, že kovová väzba - nesmerové.

Mechanizmus kovalentnej väzby zahŕňa tvorbu zdieľaných elektrónových párov, tj mraky atómov prekrývajú. A to sa vyskytuje výhradne na určitú spojnici ich centier. Preto sa hovorí o smere takéhoto spojenia.

saturabilitou

Táto vlastnosť odráža schopnosť atómov na obmedzenú alebo neobmedzenú interakciu s ostatnými. Napríklad kovalentná a kov väzba na tento ukazovateľ opäť sú protikladné.

Prvým z nich je plný. Atómy podieľajú na jeho tvorbe sú fixné počet externých valenčných elektrónov sa priamo podieľajú na tvorbe zlúčeniny. Viac ako jesť, nebude to elektróny. Preto je počet väzieb tvorený obmedzené valenciu. Preto v dôsledku nasýtenia. Vzhľadom k tejto charakteristike väčšiny zlúčenín má konštantnú chemické zloženie.

Kovové a vodíkové väzby, na druhej strane, non-sýtenie. To je vzhľadom na mnohé voľných elektrónov a orbitálov v kryštálu. Úloha ióny v mreži miestach kryštálov, z ktorých každá môže byť atóm a opäť ión kedykoľvek.

Ďalšie charakteristika kovové väzby - delokalizácie vnútorný elektrónový oblak. To sa prejavuje v schopnosti malého množstva elektrónov, ktoré sú spoločné prepojenie väčšieho počtu kovov atómových jadier. To znamená, že hustota delokalizovaných ako je rovnomerne rozložený medzi všetkými jednotkami kryštálu.

Príklady tvorbu väzby v kovoch

Zoberme si niekoľko konkrétnych prevedení, ktoré ilustrujú, ako sa vytvorí kovová väzba. Príklady týchto látok:

• zinok;
• hliník;
• draslíka;
• chróm.

Tvorba kov väzba medzi atómami zinku: Zn ^{0 -} 2e - ↔ Zn ^2+. atómy zinku má štyri energetickej hladiny. Voľné orbitály založenej na elektronickej štruktúry, má 15 - 3 p orbitály, 4 d 5 a 7 na 4f. Elektrónová štruktúra zahŕňa: 1s 2s ^{2 2 2} 2p ⁶ 3s 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4d 4p ^{0 0 0} 4f, iba 30 atómy elektróny. To znamená, že dve voľné valenčné negatívne častice sú schopné pohybovať v 15 priestranných a nikto obsadil orbitálov. A tak každý atóm. Výsledok - obrovský celkový priestor pozostávajúci z prázdnych orbitálov, a malé množstvo elektrónov, ktoré spájajú celú štruktúru pohromade.

Kovová väzba medzi atómami hliníka Al ^{0 -} e - ↔ AL ^3+. Trinásť atómy elektróny hliníka leží na troch úrovniach energie, sú jasne chýba vo veľkom množstve. Elektrónová štruktúra: 1s 2s ^{2 2} 2p ⁶ 3s 3p ^{1 2 0} 3d. Voľné orbitalov - 7 kusov. Je zrejmé, že elektrónový oblak budú malé v porovnaní s celkovým vnútorným voľný priestor v kryštáli.

Kovová väzba chróm. Tento konkrétny prvkom ich elektrónové štruktúry. Koniec koncov, pre stabilizáciu pri zlyhaní dochádza u elektrónové 4s až 3d orbital: 1s 2s ² 2p ^{2 6 2} 3 s 4s 3p ^{6 1 5} 4p 3d 4d ^{0 0 0} 4f. Iba 24 elektrónov valencie, ktorá je šesť. Idú do jednotnej elektronickej priestor na vytvorenie chemickej väzby. Voľné orbitalov 15, ktorá je stále oveľa väčšia, než je nutné vyplniť. Z tohto dôvodu, chróm - ako typický príklad kovu so zodpovedajúcim väzby v molekule.

Jedným z najviac aktívnych kovov, ktoré reagujú aj obyčajnú vodu na oheň, je draslík. Čo je príčinou také vlastnosti? Opäť platí, že v mnohých ohľadoch - kovový druh väzby. Elektróny v elemente len 19, ale sú umiestnené rovnako ako 4 energetických hladín. To je 30 rôznych orbitály podhladiny. Elektrónová štruktúra: 1s 2s ² 2p ^{2 6 2} 3 s 4s 3p ^{6 1 0} 4p 3d 4d ^{0 0 0} 4f. Iba dva valenčné elektróny s veľmi nízkou ionizačné energie. Free vystriedať a ísť do spoločného elektronického priestoru. Orbitálov sa pohybovať jeden atóm kusy 22, tj veľmi rozsiahly priestor pre "elektrónového plynu".

Podobnosti a rozdiely s inými typmi väzieb

Všeobecne možno povedať, že tento problém už bolo diskutované vyššie. Možno len generalizovať a vyvodiť záver. Hlavné rozlišovaciu od všetkých ostatných typov komunikačných funkcií je kovová kryštály sú:

• niekoľko druhov častíc, ktoré sa zúčastňujú procesu viazania (atómov, iónov alebo atómy, ióny, elektróny);
• rôzne priestorové geometrické štruktúry kryštálov.

S vodíkom a iónové kov kombinuje nasýtenia a neriadený. S kovalentná polárne - silné elektrostatické príťažlivosti medzi časticami. Oddelene, ion - typ častice kryštalickej mriežky bodov (ióny). S kovalentná nepolárne - atómy v kryštálu miestach.

Typy väzieb v kovoch rôzneho skupenstve

Ako už bolo uvedené vyššie, kovový chemická väzba, ktorých príklady sú uvedené v článku, je vytvorená v dvoch stavoch agregácie kovov a ich zliatin: pevnou látkou a kvapalinou.

Otázkou je, aký typ pripojenia ku kovovej pary? A: Kovalentná polárne a nepolárne. Rovnako ako u všetkých zlúčenín prítomných v plyne. To nie je roztrhne a kryštálová štruktúra je zachovaná pri dlhšom zahrievaním kovu a preniesť ich z pevného do kvapalného komunikáciu. Avšak, pokiaľ ide o prenos kvapaliny do plynného skupenstva, kryštál je zničený a kovová väzba prevedie na kovalentnej.