Voorbeeld van metalen binding

De Metalen link is de manier waarop de atomen van een metaal elkaar in een kristal structuur, stabiel, met behulp van de wolken van zijn elektronen, en zonder afhankelijk te zijn van de exclusiviteit van ionische of covalente bindingen om zich als zuivere stoffen te manifesteren. Is genaamd Netto aan de groep of rangschikking van metalen schakels.

De meeste metalen kristalliseren in drie soorten arrangementen: Lichaamsgerichte kubieke netwerken, Face-Centered Kubieke Netwerken Y Compacte zeshoekige netwerken.

in de van lichaam gecentreerd, elk atoom van het metaal is omgeven door 14 buren, en in de andere twee overgebleven tegen 12. Als je probeert om te gaan met de binding van dergelijke structuren, zul je meteen het probleem van elektroneninsufficiëntie vinden. Dus in het geval van lithium met een enkel valentie-elektron en 14 naaste buren, moet worden uitgelegd hoe dit element is omgeven door zo'n groot aantal atomen, en toch genereert het een kristal dat stabiel genoeg is om een ​​smeltpunt van te hebben 186°C. Hetzelfde gebeurt met andere metalen.

De Zwitserse natuurkundige Felix bloch in 1928 stelde hij een kwantummechanische theorie voor om de binding van atomen in metallische kristallen te verklaren. In deze Bandtheorie alle elektronen die aanwezig zijn in een atoom op volledig gevulde energieniveaus worden in wezen beschouwd gelegen, dat wil zeggen, gebonden aan de atomen waarmee ze zijn geassocieerd. Aan de andere kant worden valentie-elektronen in ongevulde energieniveaus beschouwd vrij, en ze bewegen in een potentieel veld dat zich uitstrekt tot alle atomen die in het kristal aanwezig zijn.

De atomaire orbitalen van deze vrije elektronen in een atoom kan overlappen met die van anderen ontstaan gedelocaliseerde moleculaire orbitalen die een binding vormen tussen alle aanwezige atomen, en die bekend staan ​​onder de naam Orbitalen van geleiding.

De energie niveau van elektronen in geïsoleerde atomen zijn discreet en in het algemeen goed gespreid. Maar de aanwezigheid van andere atomen in het kristal beïnvloedt deze niveaus door elk niveau te transformeren in a niveau band waarvan het aantal gelijk is aan het aantal atomen dat aanwezig is in de structurele totaliteit. Als dit aantal groot is, vormt elk geïsoleerd niveau praktisch een continue band. Ook als de ruimte tussen de oorspronkelijke niveaus en tussen de atomen in het metaal groot is, dan banden die afkomstig zijn van vroege elektronische niveaus zijn van elkaar gescheiden voor energiekloven aanzienlijk. Wanneer niveaus en afstanden klein zijn, zijn de banden bands kruisen en overlappen elk.

Deze theorie geeft de volgende beschrijving van de elektronische structuur van een bepaald metaal. EEN massief metaal wordt geacht te hebben elektronenbanden van elkaar gescheiden door energiekloven. Bovendien zijn deze banden soms volledig gevuld met gelokaliseerde elektronen, of gedeeltelijk gevuld met vrije elektronen waarvan de moleculaire orbitalen zich uitstrekken tot alle atomen in het kristal.