TEORIA MORZA ELEKTRONÓW: PODSTAWY I WŁAŚCIWOŚCI - CHEMIA - 2025

Teoria morza elektronów jest hipoteza, że wyjaśnia to wyjątkowe zjawisko chemiczne, które zachodzi w wiązań metalicznych pomiędzy elementami o niskiej electronegativities. Jest to wymiana elektronów między różnymi atomami połączonymi metalowymi wiązaniami.

Gęstość elektronów między tymi wiązaniami jest taka, że ​​elektrony są zdelokalizowane i tworzą „morze”, w którym poruszają się swobodnie. Można to również wyrazić za pomocą mechaniki kwantowej: niektóre elektrony (zwykle jest ich od jednego do siedmiu na atom) są ułożone na orbitali z wieloma centrami, które rozciągają się na powierzchni metalu.

Podobnie elektrony zachowują określone położenie w metalu, chociaż rozkład prawdopodobieństwa chmury elektronów ma większą gęstość wokół niektórych określonych atomów. Wynika to z faktu, że przy przyłożeniu określonego prądu manifestują one swoje przewodnictwo w określonym kierunku.

Podstawy teorii morza elektronów

Teoria morza elektronów oferuje proste wyjaśnienie właściwości gatunków metali, takich jak rezystancja, przewodnictwo, plastyczność i plastyczność, które różnią się w zależności od metalu.

Odkryto, że opór nadawany metalom wynika z dużej delokalizacji występującej w ich elektronach, która generuje bardzo dużą siłę kohezji między tworzącymi je atomami.

W ten sposób plastyczność jest nazywana zdolnością niektórych materiałów do odkształcenia ich struktury, bez dostatecznego pękania, gdy są poddane działaniu pewnych sił.

Warstwowy offshoring

Zarówno ciągliwość, jak i ciągliwość metalu są zdeterminowane faktem, że elektrony walencyjne są zdelokalizowane we wszystkich kierunkach w postaci warstw, co powoduje, że poruszają się one jeden na drugim pod działaniem siły zewnętrznej, uniknięcie pęknięcia konstrukcji metalowej, ale umożliwienie jej odkształcenia.

Podobnie, swoboda ruchu zdelokalizowanych elektronów pozwala na przepływ prądu elektrycznego, dzięki czemu metale mają bardzo dobrą przewodność elektryczną.

Ponadto to zjawisko swobodnego ruchu elektronów umożliwia przenoszenie energii kinetycznej między różnymi obszarami metalu, co sprzyja przenoszeniu ciepła i powoduje, że metale wykazują wysoką przewodność cieplną.

Teoria morza elektronów w metalicznych kryształach

Kryształy to substancje stałe, które mają właściwości fizyczne i chemiczne - takie jak gęstość, temperatura topnienia i twardość - które są ustalane przez rodzaj sił, które sprawiają, że cząsteczki, z których się składają, trzymają się razem.

W pewnym sensie uważa się, że kryształy typu metalicznego mają najprostszą strukturę, ponieważ każdy „punkt” sieci krystalicznej został zajęty przez atom samego metalu.

W tym samym sensie ustalono, że ogólnie struktura kryształów metali jest sześcienna i jest wyśrodkowana na powierzchniach lub na ciele.

Jednak gatunki te mogą również mieć kształt sześciokątny i mieć dość zwarte upakowanie, co nadaje im charakterystyczną dla nich ogromną gęstość.

Z tego powodu strukturalnego wiązania, które tworzą się w kryształach metalicznych, różnią się od tych, które występują w innych klasach kryształów. Elektrony, które mogą tworzyć wiązania, są zdelokalizowane w całej strukturze kryształu, jak wyjaśniono powyżej.

Wady teorii

W atomach metali występuje niewielka ilość elektronów walencyjnych w stosunku do ich poziomów energii; to znaczy, istnieje większa liczba dostępnych stanów energii niż liczba związanych elektronów.

Oznacza to, że ponieważ występuje silna delokalizacja elektronowa, a także pasma energii, które zostały częściowo wypełnione, elektrony mogą poruszać się przez strukturę siatkową, gdy są poddane działaniu pola elektrycznego z zewnątrz, oprócz tworzenia oceanu elektronów. który wspiera przepuszczalność sieci.

Zatem związek metali jest interpretowany jako konglomerat dodatnio naładowanych jonów połączonych morzem elektronów (naładowanych ujemnie).

Istnieją jednak cechy, które nie są wyjaśnione przez ten model, takie jak między innymi tworzenie się pewnych stopów między metalami o określonym składzie lub stabilność zbiorczych wiązań metalicznych.

Wady te wyjaśnia mechanika kwantowa, ponieważ zarówno ta teoria, jak i wiele innych podejść zostało opracowanych w oparciu o najprostszy model pojedynczego elektronu, próbując jednocześnie zastosować go w znacznie bardziej złożonych strukturach atomów wieloelektronowych.

Bibliografia

1. Wikipedia. (2018). Wikipedia. Odzyskany z en.wikipedia.org
2. Holman, JS i Stone, P. (2001). Chemia. Odzyskany z books.google.co.ve
3. Parkin, G. (2010). Klejenie Metal-Metal. Odzyskany z books.google.co.ve
4. Rohrer, GS (2001). Struktura i wiązanie w materiałach krystalicznych. Odzyskany z books.google.co.ve
5. Ibach, H. i Lüth, H. (2009). Fizyka ciała stałego: wprowadzenie do zasad nauki o materiałach. Odzyskany z books.google.co.ve