Teória mora Základy elektrónov, vlastnosti a nevýhody



elektrónová teória elektrónov Je to hypotéza, ktorá vysvetľuje výnimočný chemický jav, ktorý sa vyskytuje v kovových väzbách medzi prvkami s nízkymi elektrónkami. Ide o zdieľanie elektrónov medzi rôznymi atómami spojenými kovovými väzbami.

Elektronická hustota medzi týmito väzbami je taká, že elektróny sú delokalizované a vytvárajú "more", kde sa voľne pohybujú. Môže byť tiež vyjadrená kvantovou mechanikou: niektoré elektróny (zvyčajne jeden až sedem na atóm) sú usporiadané v orbitaloch s viacerými centrami, ktoré sú napnuté cez kovový povrch.

Tiež elektróny si zachovávajú určitú polohu v kovoch, hoci rozdelenie pravdepodobnosti elektronického oblaku má vyššiu hustotu okolo niektorých špecifických atómov. Je to spôsobené tým, že pri aplikácii určitého prúdu vykazujú svoju vodivosť v špecifickom smere.

index

  • 1 Základy teórie mora elektrónov
  • 2 Vlastnosti
    • 2.1 Ofset vo forme vrstiev
    • 2.2 Teória mora elektrónov v kovových kryštáloch
  • 3 Nevýhody teórie
  • 4 Odkazy

Základy teórie mora elektrónov

Kovové prvky majú veľkú tendenciu darovať elektróny z ich poslednej energetickej hladiny (valenčná vrstva), vzhľadom na ich nízku ionizačnú energiu vo vzťahu k ostatným prvkom.

Každý kovový prvok by mohol byť považovaný za katión spojený s elektrónom jeho poslednej energetickej hladiny, čo by bolo viac náchylné na darovanie..

Rovnako ako v kovu máte veľké množstvo atómov, ktoré sú navzájom spojené, môžete predpokladať, že tento kov tvorí skupinu katiónov kovov, ktoré sú ponorené do druhu mora valenčných elektrónov, ktoré majú veľký offshoring.

Vzhľadom na to, že elektrostatické príťažlivé sily, ktoré existujú medzi katiónom (kladným nábojom) a elektrónom (záporný náboj) majú silne spojené atómy kovu, si predstavujú delokalizáciu valenčných elektrónov, ktoré sa správajú ako elektrostatické lepidlo, ktoré sa drží viazané. na katióny kovov.

Týmto spôsobom možno vyvodiť, že čím väčší je počet elektrónov prítomných vo valenčnej vrstve kovu, tento druh elektrostatického lepidla bude mať väčšiu pevnosť.

vlastnosti

Teória mora elektrónov ponúka jednoduché vysvetlenie vlastností kovových druhov, ako je odolnosť, vodivosť, ťažnosť a tvárnosť, ktoré sa líšia od jedného kovu k druhému..

Bolo zistené, že odolnosť udelená kovom je spôsobená veľkou delokalizáciou ich elektrónov, ktorá vytvára veľmi vysokú kohéznu silu medzi atómami, ktoré ju tvoria.

Takýmto spôsobom je ťažnosť známa ako schopnosť určitých materiálov umožniť deformáciu ich štruktúry, bez toho, aby sa dostatočne rozlomili, keď sú vystavené určitým silám..

Offshoring vo forme vrstiev

Ťažnosť a tvárnosť kovu sú určené skutočnosťou, že valenčné elektróny sú delokalizované vo všetkých smeroch vo forme vrstiev, čo spôsobuje, že sa pohybujú na seba navzájom pôsobením vonkajšej sily, zabránenie rozbitiu kovovej konštrukcie, ale umožneniu jej deformácie.

Podobne voľnosť pohybu delokalizovaných elektrónov umožňuje prúdenie elektrického prúdu, takže kovy majú veľmi dobrú vodivosť elektriny..

Okrem toho tento jav voľného pohybu elektrónov umožňuje prenos kinetickej energie medzi rôznymi oblasťami kovu, čo podporuje prenos tepla a spôsobuje, že kovy vykazujú vysokú tepelnú vodivosť..

Teória mora elektrónov v kovových kryštáloch

Kryštály sú tuhé látky, ktoré majú fyzikálne a chemické vlastnosti - ako je hustota, teplota topenia a tvrdosť - ktoré sú určené druhmi síl, ktoré spôsobujú, že častice, ktoré ich vytvárajú, zostávajú spolu.

Svojím spôsobom sa predpokladá, že kryštály kovového typu majú najjednoduchšie štruktúry, pretože každý "bod" kryštálovej siete bol obsadený atómom samotného kovu..

V tomto zmysle sa zistilo, že štruktúra kovových kryštálov je všeobecne kubická a zameriava sa na tváre alebo telo.

Tieto druhy však môžu mať tiež šesťuholníkový tvar a majú pomerne kompaktné balenie, čo im dáva obrovskú hustotu, ktorá je charakteristická pre.

V dôsledku tohto konštrukčného dôvodu sú väzby, ktoré sa vytvárajú v kovových kryštáloch, odlišné od väzieb, ktoré sa vyskytujú v iných druhoch kryštálov. Elektrony, ktoré môžu tvoriť väzby, sú delokalizované v celej kryštalickej štruktúre, ako je vysvetlené vyššie.

Nevýhody teórie

V kovových atómoch je malé množstvo valenčných elektrónov v pomere k ich energetickým úrovniam; to znamená, že existuje väčšie množstvo dostupných energetických stavov ako množstvo viazaných elektrónov.

To znamená, že keďže existuje silná elektronická delokalizácia a tiež energetické pásy, ktoré boli čiastočne naplnené, elektróny sa môžu pohybovať cez retikulárnu štruktúru, keď sú vystavené elektrickému poľu prichádzajúcemu zvonku, okrem vytvárania oceánu elektrónov. podporuje priepustnosť siete.

Spojenie kovov je teda interpretované ako konglomerát kladne nabitých iónov spojených morom elektrónov (záporne nabitých).

Existujú však vlastnosti, ktoré tento model nevysvetľuje, ako napríklad tvorba určitých zliatin medzi kovmi so špecifickými zloženiami alebo stabilita kolektívnych kovových spojov..

Tieto nevýhody sú vysvetlené kvantovou mechanikou, pretože tak táto teória, ako aj mnohé iné prístupy boli založené na najjednoduchšom modeli jedného elektrónu, zatiaľ čo sa snažia aplikovať oveľa zložitejšie štruktúry multiektronických atómov..

referencie

  1. Wikipedia. (2018). Wikipedia. Zdroj: en.wikipedia.org
  2. Holman, J. S. a Stone, P. (2001). Chémia. Zdroj: books.google.co.ve
  3. Parkin, G. (2010). Kovové lepenie kovov. Zdroj: books.google.co.ve
  4. Rohrer, G. S. (2001). Štruktúra a väzba v kryštalických materiáloch. Zdroj: books.google.co.ve
  5. Ibach, H. a Lüth, H. (2009). Fyzika pevných látok: Úvod do princípov materiálových vied. Zdroj: books.google.co.ve