Primer kovinske vezi

The Kovinska povezava je način, kako se atomi kovine uspejo srečati v kristalna struktura, stabilno, z uporabo oblaki svojih elektronovin ne glede na ekskluzivnost ionskih ali kovalentnih vezi, da se manifestirajo kot čiste snovi. Je imenovan Mreža v skupino ali razporeditev kovinskih povezav.

Večina kovin kristalizira v treh vrstah aranžmajev: Kubična omrežja, osredotočena na telo, Obrazno usmerjena kubična omrežja Y. Kompaktna šesterokotna omrežja.

V v središču telesa, vsak atom kovine je obdan s 14 sosedi, v drugih pa preostali dve do 12.. Če se poskušate spoprijeti z vezavo takšnih struktur, boste takoj našli težavo z elektronsko pomanjkljivostjo. Tako je treba v primeru litija z enim samim valentnim elektronom in 14 bližnjimi sosedi razložiti, kako je ta element obdan s tako velikim številom atomov, vendar ustvarja kristal, ki je dovolj stabilen, da ima tališče 186 ° C. Enako se zgodi z drugimi kovinami.

Švicarski fizik Felix bloch leta 1928 je predlagal kvantno mehansko teorijo, da bi razložil vez atomov v kovinskih kristalih. V tem

Teorija pasov vsi elektroni, prisotni v atomu pri popolnoma napolnjenih nivojih energije, se v bistvu štejejo za nahaja, to je vezan na atome, s katerimi so povezani. Po drugi strani pa se upoštevajo valenčni elektroni v neizpolnjenih nivojih energije prostin se premikajo v potencialnem polju, ki se razteza na vse atome, prisotne v kristalu.

The atomske orbitale teh prostih elektronov v atomu lahko prekrivajo s tistimi drugih, ki izvirajo delocirane molekularne orbitale ki tvorijo vez med vsemi prisotnimi atomi in so znani po imenu Orbitale prevodnosti.

The ravni energije elektronov v izoliranih atomih diskretno in na splošno dobro razporejeni. Toda prisotnost drugih atomov v kristalu vpliva na te ravni s pretvorbo vsake ravni v a ravni pas katerega število je enako številu atomov, prisotnih v strukturni celoti. Če je to število veliko, predstavlja vsaka izolirana raven praktično a neprekinjen pas. Tudi kadar je prostor med prvotnimi nivoji in med atomi v kovini velik, potem pasovi, ki izvirajo iz zgodnjih elektronskih ravni, so ločeni drug od drugega za energetske vrzeli precejšen. Ko so ravni in razdalje majhne, ​​so pasovi majhni križati in prekrivati vsak.

Ta teorija vsebuje naslednji opis elektronske strukture dane kovine. A trdna kovina se šteje, da ima elektronski pasovi ločeni drug od drugega z energetske vrzeli. Poleg tega so ti pasovi včasih popolnoma napolnjeni z lokaliziranimi elektroni ali pa so delno napolnjeni s prostimi elektroni, katerih molekularne orbitale segajo do vseh atomov v kristalu.