Kovová vazba: mechanismu tvorby. Kov Chemická komunikace:

Všechny v současné době známé chemické prvky v periodické tabulce, jsou rozděleny náhodně do dvou skupin: kovů a nekovů. Aby se stal nejen prvky a sloučeniny, chemikálie mohou reagovat spolu navzájem, by měly být ve formě jednoduchých a komplexních sloučenin.

To je důvod, proč někteří elektrony se snaží přijmout, a druhý - dát. Doplnění sebe tak, že tvoří jednotlivé prvky a chemické molekuly. Ale to, co jim umožňuje být drženy pohromadě? Proč je tam taková věc sílu, zničit, která přesahuje i ty nejzávažnější nástroje? A jiní naopak, jsou zničeny nejmenším dopadem. To vše je v důsledku tvorby různých typů chemických vazeb mezi atomy v molekulách, které tvoří specifické síťové struktury krystalu.

Typy chemických vazeb ve sloučeninách

Celkově lze rozlišit čtyři hlavní typy chemických vazeb.

1. Kovalentní nepolární. Vytvořené mezi dvěma stejnými nekovů v důsledku sdílení elektronů, které tvoří společné elektronové páry. V oblasti vzdělávání, se zúčastnilo nepárové valenční částice. Příklady: halogeny, kyslík, vodík, dusík, síra, fosfor.
2. Polární kovalentní. Vytvořené mezi dvěma různými nekovů nebo mezi velmi slabé na vlastnosti kovu a nekovový slabé elektronegativita. Podkladové a obecné elektronové páry a tahem jí je atom, jehož elektronová afinita výše. Příklady: NH _{3, SiC,} P _{2O 5} a další.
3. vodíkové vazby. Nejvíce nestabilní a slabý, je vytvořen mezi vysoce elektronegativní atom jedné molekuly a druhý pozitivní. K tomu dochází nejčastěji při rozpuštění látky ve vodě (alkohol, amoniak, a tak dále). V důsledku takového spojení může existovat makromolekulami proteiny, nukleové kyseliny, komplexních sacharidů, a tak dále.
4. Iontová vazba. Vznikají v důsledku elektrostatických přitažlivých sil raznozaryazhennyh ionty kovů a nekovů. Čím větší je rozdíl v tomto indexu, tím výraznější je iontová povaha interakce. Příklady sloučenin: binární sůl, komplexní sloučenina - alkalický.
5. Kovová vazba, která mechanismus formace a vlastnosti, které budou dále diskutovány. Se tvořil v kovech, jejich slitin různých druhů.

Existuje taková věc jako jednotu chemické vazby. Je to jen říká, že je nemožné posuzovat jednotlivé státních dluhopisů. Jsou to všechno jen symbol jednotky. Koneckonců, je základem všech interakcí je jeden princip - elektronnostaticheskoe interakce. Z tohoto důvodu, iontové, kovový, kovalentní vazby a vodík mají jedinou chemickou povahu a jsou pouze mezní případy k sobě.

Kovy a jejich fyzikální vlastnosti

Kovy byly nalezeny v drtivé většině všech chemických prvků. To je vzhledem k jejich specifickým vlastnostem. Významná část, která se získá osobou pomocí jaderných reakcí v laboratoři, které jsou radioaktivní s krátkým poločasem rozpadu.

Nicméně, většina - jsou přírodní prvky, které tvoří celé skály a rudy, jsou součástí nejdůležitějších sloučenin. Je to proto, že tito lidé se naučili lité slitiny a produkují velké množství vynikajících a důležitých produktů. Je to jako je měď, železo, hliník, stříbro, zlato, chrom, mangan, nikl, zinek, olovo a další.

Pro všechny kovy mohou identifikovat společné fyzikální vlastnosti, což vysvětluje tvorbu schéma kovovou vazbou. Jaké jsou tyto vlastnosti?

1. Poddajnost a tažnost. Je známo, že mnohé kovy lze srolovat dolů až k bodu fólií (zlato, hliník). Z druhé obdrží drát, kovové pružné listy, články, které jsou schopny deformovaná nárazům, ale pak získat od jeho ukončení. To jsou vlastnosti kovů a je nazýván kujnost a tažnost. Důvodem pro tuto funkci - typ metal link. Tyto ionty a elektrony v krystalové kluzné vůči sobě navzájem bez rozlomení, což umožňuje zachovat integritu celé konstrukce.
2. Kovový lesk. To také vysvětluje, kovové vazby, mechanismu tvorby jejích vlastností a funkcí. Tak, ne všechny částice jsou schopné absorbovat nebo odrážet světelné vlny o stejné délce. Atomy většinu kovů a odrážejí krátkovlnné paprsky stane v podstatě rovnoměrná stříbřitě barva, bílá, bledě modravý odstín. Výjimkou jsou měď a zlato, jejich barva je červeno-žluté a červené, resp. Jsou schopné odrážet delší vlnové délky záření.
3. Tepelná a elektrická vodivost. Tyto vlastnosti také vysvětlit strukturu krystalickou mřížkou a v tom, že se jeho tvorba realizován kovový typ vazby. Vzhledem k „elektronového plynu“, který se pohybuje v krystalu, elektrický proud a teplo rychle a rovnoměrně rozděleny mezi všemi atomy a ionty a vedena přes kovu.
4. Pevná látka skupenství za normálních podmínek. Zde, jedinou výjimkou je rtuť. Všechny ostatní kovy - je nutně silné, pevné spojení, jakož i jejich slitiny. To je také důsledkem skutečnosti, že v přítomnosti kovu kovové vazby. Mechanismus vzniku tohoto typu vlastností vazebných částic zcela potvrzeny.

Tento základní fyzikální vlastnosti na kov, což vysvětluje, a určuje tvorbu přesně diagram kovovou vazbou. Významných sloučenin, jako je metoda k atomům kovu prvků, jejich slitin. To je pro ně v pevném a kapalném stavu.

Kovové typ chemické vazby

Jaká je jeho funkce? Jde o to, že takový vztah je tvořen ne raznozaryazhennyh ionty a elektrostatické přitažlivosti, a nikoli v důsledku rozdílu v elektronegativita a dostupnosti volných elektronových párů. Tj iontové, kovový, kovalentní vazbu, mají několik různých povahu a charakteristické rysy spojují částic.

Všechny kovy jsou základní charakteristiky, jako jsou:

• malé množství elektronů ve vnější energetické úrovni (s výjimkou pro některé výjimky, pro které může být 6,7 a 8);
• velký poloměr atomu;
• nízkou ionizační energie.

To vše přispívá ke snadné oddělení nepárových elektronů na vnějším jádrem. V tomto případě se volný orbitaly atomu zůstává velmi mnoho. Schéma kovové vazby jen zobrazí více překrývajících se buňky různých oběžných atomů mezi sebou, které vedou k intracrystalline a tvoří společný prostor. Slouží elektrony z každého atomu, které začínají volně procházet v různých částech mřížky. Periodicky, z nichž každý je připojen k iontu v krystalové jednotky a převádí je na atomu, pak opět odděleny, tvořící ion.

To znamená, že kovová vazba - je vazba mezi atomy, iontů a volných elektronů v celkovém kovovém krystalu. Elektron oblak, volně se pohybovat uvnitř struktury, označované jako „elektronového plynu“. To bylo vysvětleno k nim, většina z fyzikálních vlastností kovů a jejich slitin.

Jak konkrétně se implementuje kovový chemickou vazbu? Příklady jsou různé. Uvažujme kus lithia. Dokonce i když si to o velikosti hrášku vzít, tam jsou tisíce atomů. Takže pojďme si představit, že každá z těchto tisíců atomů dává valenční elektron v jediném společném krystalického prostoru. Současně s vědomím, elektronická struktura prvku, můžete vidět počet neobsazených orbitalů. Na svém lithia je 3 (druhá p-orbital množství energie). Tři každý atom desítek tisíc - je to společný prostor v krystalu, kde volně „elektronický plyn“ se pohybuje.

Látka vždy silná kovová vazba. Koneckonců, elektronový plyn neumožňuje krystal klesat, ale posouvá pouze vrstvy a pak se obnoví. To se třpytí mají určitou hustotu (obvykle vysoká), tavnosti, kujnost a tažnost.

Kde jinde si uvědomil kovovou vazbu? Příklady látek:

• kovy jako jednoduchých staveb;
• všechny kovové slitiny s navzájem;
• všechny kovy a jejich slitiny v kapalném a pevném stavu.

Konkrétní příklady jsou prostě neuvěřitelné množství, protože kov v periodické tabulce, více než 80!

Kovová vazba: mechanismu tvorby

Budeme-li to v úvahu v obecné rovině, hlavní body jsme nastínili výše. Dostupnost atomových orbitalů a elektronů snadno oddělit od jádra v důsledku ionizační energie nízkého - jsou hlavní podmínky pro tvorbu tohoto typu komunikace. Tak se zdá, že je provedena z následujících částic:

• atomy v krystalové mřížce;
• volné elektrony, které byly na mocenství kovu;
• iontů v krystalové mřížce.

Výsledek - kovová vazba. Mechanismus tvorby obecně vyjádřena následující položky: Me ^{0 -} e - ↔ Me ^{n +.} Z diagramu zřejmé, všechny kovové částice jsou přítomny v krystalu.

Krystaly samy o sobě mohou mít různé tvary. Záleží na materiálu, se kterým máme co do činění.

Druhy kovových krystalů

Tato struktura kovu nebo jeho slitiny má velmi hustou balení částic. Poskytuje ionty v krystalové místech. Samy o sobě, mříž může mít různé geometrické tvary ve vesmíru.

1. Obemnotsentricheskaya kubická mřížka - alkalické kovy.
2. Hexagonální kompaktní konstrukce - to vše alkalická, kromě barya.
3. Granetsentricheskaya krychlový - hliník, měď, zinek, mnoho přechodné kovy.
4. Rhombohedral struktura - rtuť.
5. Tetragonální - indium.

Tyto těžké kovy a dolní je umístěn v periodické soustavy, tím je těžší balení a prostorové uspořádání krystalu. Když je tato ocel chemická vazba, příklady, které mohou být sníženy pro každé existující kovu je rozhodující v konstrukci krystalu. Slitiny mají velmi různorodé organizaci ve vesmíru, některé z nich jsou stále ještě není zcela objasněn.

Specifikace komunikace: nondirectionality

Kovalentní vazby a kov má velmi výrazný charakteristický rys. Na rozdíl od první, kovová vazba není namířen. Co to znamená? To znamená, že elektronový oblak uvnitř krystalu pohybuje zcela volně v něm v různých směrech, přičemž každý z elektronu je schopen se připojit k absolutně žádné ionty ve struktuře uzlů. To znamená, že interakce se provádí v různých směrech. Proto se říká, že kovová vazba - nesměrové.

Mechanismus kovalentní vazby zahrnuje tvorbu sdílených elektronových párů, tj mraky atomů překrývají. A to se vyskytuje výhradně na určitou spojnici jejich center. Proto se mluví o směru takového spojení.

saturability

Tato vlastnost odráží schopnost atomů na omezenou nebo neomezenou interakci s ostatními. Například kovalentní a kov vazba na tento ukazatel opět jsou protikladné.

Prvním z nich je plný. Atomy podílejí na jeho tvorbě jsou fixní počet externích valenčních elektronů se přímo podílejí na tvorbě sloučeniny. Více než jíst, nebude to elektrony. Proto je počet vazeb tvořen omezené valenci. Proto v důsledku nasycení. Vzhledem k této charakteristice většiny sloučenin má konstantní chemické složení.

Kovové a vodíkové vazby, na druhé straně, non-sycení. To je vzhledem k mnoha volných elektronů a orbitalů v krystalu. Úloha ionty v mříži místech krystalů, z nichž každá může být atom a opět iont kdykoliv.

Další charakteristika kovové vazby - delokalizace vnitřní elektronový oblak. To se projevuje ve schopnosti malého množství elektronů sdílené spojit několik kovů atomových jader. To znamená, že hustota delokalizovaných jak je rovnoměrně rozložen mezi všemi jednotkami krystalu.

Příklady tvorbu vazby v kovech

Vezměme si několik konkrétních provedení, které ilustrují, jak se vytvoří kovová vazba. Příklady těchto látek:

• zinek;
• hliník;
• draslíku;
• chrom.

Tvorba kov vazba mezi atomy zinku: Zn ^{0 -} 2e - ↔ Zn ^2+. atomy zinku má čtyři energetické hladiny. Volné orbitaly založené na elektronické struktury, má 15 - 3 p orbitaly, 4 d 5 a 7 na 4f. Elektronová struktura zahrnuje: 1s 2s ^{2 2 2} 2p ⁶ 3s 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4d 4p ^{0 0 0} 4f, pouze 30 atomy elektrony. To znamená, že dvě volná valenční negativní částice jsou schopny pohybovat v 15 prostorných a nikdo obsadil orbitalů. A tak každý atom. Výsledek - obrovský celkový prostor sestávající z prázdných orbitalů, a malé množství elektronů, které spojují celou strukturu pohromadě.

Kovová vazba mezi atomy hliníku Al ^{0 -} e - ↔ AL ^3+. Třináct atomy elektrony hliníku leží na třech úrovních energie, jsou jasně chybí ve velkém množství. Elektronová struktura: 1s 2s ^{2 2} 2p ⁶ 3s 3p ^{1 2 0} 3d. Volné orbitalů - 7 kusů. Je zřejmé, že elektronový oblak budou malé ve srovnání s celkovým vnitřním volný prostor v krystalu.

Kovová vazba chrom. Tento konkrétní prvkem jejich elektronové struktury. Koneckonců, pro stabilizaci při selhání dochází u elektronové 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. Pouze 24 elektronů valence, která je šest. Jdou do jednotné elektronické prostor na vytvoření chemické vazby. Volné orbitalů 15, která je stále mnohem větší, než je nutné vyplnit. Z tohoto důvodu, chrom - jako typický příklad kovu s odpovídajícím vazby v molekule.

Jedním z nejvíce aktivních kovů, které reagují i obyčejnou vodu na oheň, je draslík. Co je příčinou takové vlastnosti? Opět platí, že v mnoha ohledech - kovový druh vazby. Elektrony v elementu pouze 19, ale jsou umístěny stejně jako 4 energetických hladin. To je 30 různých orbitaly podhladiny. Elektronová struktura: 1s 2s ² 2p ^{2 6 2} 3 s 4s 3p ^{6 1 0} 4p 3d 4d ^{0 0 0} 4f. Pouze dva valenční elektrony s velmi nízkou ionizační energie. Free vystřídat a jít do společného elektronického prostoru. Orbitalů se pohybovat jeden atom kusy 22, tj velmi rozsáhlý prostor pro „elektronového plynu“.

Podobnosti a rozdíly s jinými typy vazeb

Obecně lze říci, že tento problém již bylo diskutováno výše. Lze jen generalizovat a vyvodit závěr. Hlavní rozlišovací od všech ostatních typů komunikačních funkcí je kovová krystaly jsou:

• několik druhů částic, které se účastní procesu vázání (atomů, iontů nebo atomy, ionty, elektrony);
• různé prostorové geometrické struktury krystalů.

S vodíkem a iontové kov kombinuje nasycení a neřízený. S kovalentní polární - silné elektrostatické přitažlivosti mezi částicemi. Odděleně, ion - typ částice krystalické mřížky bodů (ionty). S kovalentní nepolární - atomy v krystalu místech.

Typy vazeb v kovech různého skupenství

Jak již bylo uvedeno výše, kovový chemická vazba, jejichž příklady jsou uvedeny v článku, je vytvořena ve dvou stavech agregace kovů a jejich slitin: pevnou látkou a kapalinou.

Otázkou je, jaký typ připojení ke kovové páry? A: Kovalentní polární a nepolární. Stejně jako u všech sloučenin přítomných v plynu. To není roztrhne a krystalová struktura je zachována při delším zahříváním kovu a přenést je z pevného do kapalného komunikaci. Nicméně, pokud jde o přenos kapaliny do plynného skupenství, krystal je zničen a kovová vazba převede na kovalentní.