ELEKTRONIEN MEREN TEORIA: PERUSTEET JA OMINAISUUDET - KEMIA - 2026

Teoria meren elektronien on hypoteesi, joka selittää poikkeuksellisen kemiallinen ilmiö, joka esiintyy metallinen sidoksia elementtien alhainen electronegativities. Se on elektronien jakaminen metallisidoksilla kytkettyjen atomien välillä.

Näiden sidosten välinen elektronitiheys on sellainen, että elektronit siirtyvät paikalleen ja muodostavat "meren", jossa ne liikkuvat vapaasti. Sitä voidaan ilmaista myös kvantmekaniikalla: Jotkut elektronit (atomia kohti on yleensä yksi - seitsemän) ovat sijoitettu kiertoradalle, jossa on useita keskuksia, jotka ulottuvat metallipinnan poikki.

Samoin elektronit pitävät tietyn sijainnin metallissa, vaikka elektronipilven todennäköisyysjakaumalla on suurempi tiheys joidenkin tiettyjen atomien ympärillä. Tämä johtuu tosiasiasta, että tiettyä virtaa käytettäessä ne ilmaisevat johtavuutensa tiettyyn suuntaan.

Elektronimeri-teorian perusteet

Elektronien mereen perustuva teoria tarjoaa yksinkertaisen selityksen metallilajien ominaisuuksille, kuten resistanssille, johtavuudelle, taipuisuudelle ja muovattavuudelle, jotka vaihtelevat metallien välillä.

On havaittu, että metalleille annettu vastus johtuu niiden elektronien läsnäolosta, joka aiheuttaa erittäin suuren koheesiovoiman niitä muodostavien atomien välillä.

Tällä tavalla taipuvuus tunnetaan tiettyjen materiaalien kykynä sallia niiden rakenteen muodonmuutos ilman, että ne riittävät murtumaan, kun ne joutuvat tietyille voimille.

Kerrostettu siirto

Sekä metallin taipuisuus että muovattavuus määritetään sillä, että valenssielektronit sijoittuvat kaikkiin suuntiin kerrosten muodossa, mikä saa ne liikkumaan toistensa päälle ulkoisen voiman vaikutuksesta, vältetään metallirakenteen rikkoutuminen, mutta sallitaan sen muodonmuutos.

Samoin delokalloituneiden elektronien liikkumisvapaus sallii sähkövirran, mikä tekee metalleista erittäin hyvän sähkönjohtavuuden.

Lisäksi tämä elektronien vapaan liikkuvuuden ilmiö mahdollistaa kineettisen energian siirron metallin eri alueiden välillä, mikä edistää lämmön siirtymistä ja saa metalleista suuren lämmönjohtavuuden.

Teoria metallisten kiteiden elektronien merestä

Kiteet ovat kiinteitä aineita, joilla on fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia - kuten tiheys, sulamispiste ja kovuus -, jotka on luotu sellaisten voimien avulla, jotka saavat ne muodostavat hiukkaset pitämään yhdessä.

Tietyllä tavalla metallityyppisillä kiteillä pidetään yksinkertaisimpia rakenteita, koska kidehilan jokaisessa "pisteessä" on itse metallin atomi.

Samassa mielessä on määritetty, että metallikiteiden rakenne on yleensä kuutiometriä ja keskittyy pintoihin tai runkoon.

Näillä lajeilla voi kuitenkin olla myös kuusikulmainen muoto ja niiden pakkaus on melko kompakti, mikä antaa heille niille ominaisen valtavan tiheyden.

Tästä rakenteellisesta syystä metallisissa kiteissä muodostuvat sidokset eroavat muissa kiteiden luokissa esiintyvistä sidoksista. Elektronit, jotka voivat muodostaa sidoksia, delokalisoituvat koko kiderakenteeseen, kuten yllä on selitetty.

Teorian haitat

Metallisissa atomeissa on pieni määrä valenssielektroneja suhteessa niiden energiatasoon; toisin sanoen käytettävissä on suurempi määrä energiatiloja kuin sitoutuneiden elektronien lukumäärä.

Tämä merkitsee, että koska tapahtuu voimakas elektroninen sijoittuminen ja myös osittain täyttyneet energiakaistat, elektronit voivat liikkua verkkomaisen rakenteen läpi, kun ne altistetaan sähkökentälle ulkopuolelta, sen lisäksi, että muodostuu elektronien valtameri. joka tukee verkon läpäisevyyttä.

Joten metallien liitto tulkitaan positiivisesti varautuneiden ionien ryhmittymänä kytkettynä elektronien mereen (negatiivisesti varautunut).

On kuitenkin ominaisuuksia, joita tämä malli ei selitä, kuten tiettyjen seosten muodostuminen tiettyjen koostumusten omaavien metallien välillä tai kollektiivisten metallisidosten stabiilisuus.

Nämä haitat selitetään kvantmekaniikalla, koska sekä tämä teoria että monet muut lähestymistavat on perustettu perustuen yksittäisen elektronin yksinkertaisimpaan malliin, kun yritetään sitä soveltaa paljon monimutkaisempien monielektroniatomien rakenteisiin.

Viitteet

1. Wikipedia. (2018). Wikipedia. Palautettu osoitteesta en.wikipedia.org
2. Holman, JS, ja Stone, P. (2001). Kemia. Palautettu osoitteesta books.google.co.ve
3. Parkin, G. (2010). Metalli-metalli liimaus. Palautettu osoitteesta books.google.co.ve
4. Rohrer, GS (2001). Rakenne ja liimaus kiteisissä materiaaleissa. Palautettu osoitteesta books.google.co.ve
5. Ibach, H. ja Lüth, H. (2009). Kiinteä fysiikka: Johdatus materiaalitieteen periaatteisiin. Palautettu osoitteesta books.google.co.ve