ตัวอย่างพันธบัตรโลหะ

ลิงค์เมทัลลิก เป็นวิธีที่อะตอมของโลหะสามารถจัดการได้ใน a โครงสร้างคริสตัล, มั่นคง, โดยใช้ เมฆของอิเล็กตรอนและไม่ขึ้นอยู่กับเอกสิทธิ์ของพันธะไอออนิกหรือโควาเลนต์ที่จะแสดงเป็นสารบริสุทธิ์ ชื่อว่า สุทธิ กับกลุ่มหรือการจัดเรียงตัวเชื่อมโลหะ

โลหะส่วนใหญ่ตกผลึกในการจัดเรียงสามประเภท: เครือข่ายลูกบาศก์ศูนย์กลางของร่างกาย, เครือข่ายลูกบาศก์ที่มีใบหน้าเป็นศูนย์กลาง Y เครือข่ายหกเหลี่ยมขนาดกะทัดรัด.

ในของ ร่างกายเป็นศูนย์กลาง, อะตอมของโลหะแต่ละอันล้อมรอบด้วย 14 เพื่อนบ้านและอื่น ๆ เหลืออีกสองตัว ภายใน 12. หากคุณพยายามจัดการกับพันธะของโครงสร้างดังกล่าว คุณจะพบปัญหาความไม่เพียงพอของอิเล็กตรอนในทันที ดังนั้นในกรณีของลิเธียมที่มีวาเลนซ์อิเล็กตรอนเพียงตัวเดียวและเพื่อนบ้านใกล้เคียง 14 ตัว จะต้องอธิบายว่าธาตุนี้เป็นอย่างไร ล้อมรอบด้วยอะตอมจำนวนมาก แต่ก็ยังสร้างผลึกที่เสถียรพอที่จะมีจุดหลอมเหลวของ 186 องศาเซลเซียส เช่นเดียวกันกับโลหะอื่นๆ

นักฟิสิกส์ชาวสวิส เฟลิกซ์ บล็อก ในปีพ.ศ. 2471 เขาได้เสนอทฤษฎีทางกลควอนตัมเพื่ออธิบายพันธะของอะตอมในผลึกโลหะ ในเรื่องนี้ ทฤษฎีวงดนตรี อิเล็กตรอนทั้งหมดที่มีอยู่ในอะตอมที่ระดับพลังงานที่เต็มไปนั้นถือว่าเป็นหลัก

ตั้งอยู่นั่นคือผูกมัดกับอะตอมที่พวกมันเชื่อมโยงกัน ในทางกลับกัน จะพิจารณาวาเลนซ์อิเล็กตรอนในระดับพลังงานที่ไม่มีการเติม ฟรีและพวกมันเคลื่อนที่ในสนามที่มีศักยภาพซึ่งขยายไปถึงอะตอมทั้งหมดที่มีอยู่ในคริสตัล

ออร์บิทัลอะตอม ของอิเล็กตรอนอิสระเหล่านี้ในอะตอมสามารถ ทับซ้อนกัน กับคนอื่น ๆ ที่จะกำเนิด ออร์บิทัลโมเลกุลที่แยกออก ที่สร้างพันธะระหว่างอะตอมทั้งหมดที่มีอยู่และที่รู้จักกันในชื่อ วงโคจรของการนำ

ระดับพลังงาน ของอิเล็กตรอนในอะตอมที่แยกได้คือ รอบคอบ และโดยทั่วไป เว้นระยะอย่างดี. แต่การปรากฏตัวของอะตอมอื่น ๆ ในผลึกส่งผลกระทบต่อระดับเหล่านี้โดยเปลี่ยนแต่ละระดับเป็น วงระดับ ซึ่งมีจำนวนเท่ากับจำนวนของอะตอมที่มีอยู่ในยอดรวมของโครงสร้าง หากจำนวนนี้มีมาก แต่ละระดับที่แยกออกมาจะถือว่าในทางปฏิบัติ a วงดนตรีต่อเนื่อง. นอกจากนี้ เมื่อช่องว่างระหว่างระดับเดิมและระหว่างอะตอมในโลหะมีขนาดใหญ่ ดังนั้น วงดนตรีที่มีต้นกำเนิดมาจากระดับอิเล็กทรอนิกส์ตอนต้นจะแยกออกจากกัน สำหรับ ช่องว่างพลังงาน มาก. เมื่อระดับและระยะทางมีน้อย แถบจะ ข้ามและทับซ้อนกัน แต่ละ.

ทฤษฎีนี้ให้คำอธิบายต่อไปนี้เกี่ยวกับโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของโลหะที่กำหนด อา โลหะแข็ง ถือว่ามี วงอิเล็กตรอน แยกออกจากกันโดย ช่องว่างพลังงาน. นอกจากนี้ แถบเหล่านี้บางครั้งเต็มไปด้วยอิเล็กตรอนที่แปลเป็นภาษาท้องถิ่นทั้งหมด หรือบางส่วนก็เต็มไปด้วยอิเล็กตรอนอิสระที่ออร์บิทัลของโมเลกุลขยายไปถึงอะตอมทั้งหมดในคริสตัล