金属結合の例

ザ・ メタリックリンク 金属の原子がなんとか出会う方法です 結晶構造、安定した、を使用して その電子の雲、およびイオン結合または共有結合の排他性に依存せずに、純粋な物質として現れます。 名前が付けられています ネット 金属リンクのグループまたは配置に。

ほとんどの金属は、次の3種類の配置で結晶化します。 体心立方ネットワーク, 顔を中心とした立方体ネットワーク Y コンパクトな六角形ネットワーク.

ので 体を中心に、金属の各原子は14個の隣接原子に囲まれ、その他の原子は 残り2つ 12時までに。 このような構造の結合に対処しようとすると、すぐに電子不足の問題が見つかります。 したがって、単一の価電子と14個の近接電子を持つリチウムの場合、この元素がどのようになっているのかを説明する必要があります。 非常に多くの原子に囲まれているにもかかわらず、融点が 186°C。 同じことが他の金属でも起こります。

スイスの物理学者 フェリックス・ブロッホ 1928年に彼は金属結晶中の原子の結合を説明するために量子力学的理論を提案しました。 これで バンド理論 完全に満たされたエネルギーレベルで原子に存在するすべての電子は、本質的に考慮されます 位置、つまり、関連付けられている原子にバインドされています。 一方、満たされていないエネルギー準位の価電子は考慮されます 自由、およびそれらは、結晶内に存在するすべての原子に及ぶポテンシャル場内を移動します。

ザ・ 原子軌道 原子内のこれらの自由電子の オーバーラップ 他の人と一緒に 脱臼した分子軌道 存在するすべての原子間に結合を生成し、の名前で知られています 伝導軌道。

ザ・ エネルギーレベル 孤立した原子の電子の 控えめ そして一般的に 十分な間隔. しかし、結晶内の他の原子の存在は、各レベルをに変換することによってこれらのレベルに影響を与えます レベルバンド その数は、構造全体に存在する原子の数と同じです。 この数が多い場合、各分離レベルは実質的に 連続バンド. また、元のレベル間および金属内の原子間のスペースが大きい場合、 初期の電子レベルに由来するバンドは互いに分離されています にとって エネルギーギャップ かなりの。 レベルと距離が小さい場合、バンドは クロスアンドオーバーラップ 各。

この理論は、与えられた金属の電子構造について以下の説明を提供します。 A

固体金属 持っていると見なされます 電子バンド によって互いに分離された エネルギーギャップ. さらに、これらのバンドは、局所的な電子で完全に満たされている場合や、分子軌道が結晶内のすべての原子に及ぶ自由電子で部分的に満たされている場合があります。