Elektronien meren teoria Perusteet, ominaisuudet ja haitat

elektronien elektroniteoria Se on hypoteesi, joka selittää poikkeuksellisen kemiallisen ilmiön, joka esiintyy metalliyhteyksissä alhaisen elektronegativiteetin elementtien välillä. Kyse on elektronien jakamisesta metalli- sidosten yhdistämien eri atomien välillä.

Näiden linkkien välinen elektroninen tiheys on sellainen, että elektronit siirretään uudelleen ja muodostavat "meren", jossa ne liikkuvat vapaasti. Se voidaan ilmaista myös kvanttimekaniikalla: jotkut elektronit (yleensä yksi tai seitsemän atomia kohti) on järjestetty orbitaaleihin, joissa on useita keskuksia, jotka on venytetty metallin pinnan yli.

Myös elektronit säilyttävät jonkin verran sijaintia metallissa, vaikka elektronisen pilven todennäköisyysjakauman tiheys on tiettyjen atomien ympärillä suurempi. Tämä johtuu siitä, että tiettyä virtaa sovellettaessa ne osoittavat johtavuutensa tietyssä suunnassa.

indeksi

• 1 Elektronien meren teorian perusteet
• 2 Ominaisuudet
  • 2.1 Tasojen siirtyminen kerroksittain
  • 2.2 Elektronien meren teoria metallikiteissä
• 3 Teorian haitat
• 4 Viitteet

Elektronien meren teorian perusteet

Metallielementeillä on suuri taipumus lahjoittaa elektroneja viimeisestä energiamäärästään (valenssikerros), koska niiden ionisaatioenergia on niin alhainen suhteessa muihin elementteihin.

Tietäen, että jokainen metallielementti voitaisiin katsoa kationiksi, joka liittyy viimeisimmän energiamääränsä elektroniin, joka olisi taipuvaisempi lahjoittamaan.

Kuten metallissa, sinulla on suuri määrä atomeja, jotka on yhdistetty toisiinsa, voit olettaa, että tämä metalli muodostaa joukon metallikationeja, jotka on upotettu eräänlaiseen valenssielektronien mereen, jolla on suuri offshoring.

Ottaen huomioon, että kationin (positiivisen varauksen) ja elektronin (negatiivisen varauksen) välissä vallitsevilla sähköstaattisilla vetovoimilla on voimakkaasti sidoksissa olevat metalliatomit, se kuvittelee valenssielektronien siirtymistä sähköstaattisena liimana, joka pysyy sidoksena metallikationeihin.

Tällä tavoin voidaan päätellä, että mitä suurempi on metallien valenssikerroksessa olevien elektronien määrä, tällaisella sähköstaattisella liimalla on suurempi lujuus.

ominaisuudet

Elektronien meri-teoria tarjoaa yksinkertaisen selityksen metallilajien ominaisuuksille, kuten resistanssille, johtavuudelle, sitkeydelle ja muokattavuudelle, jotka vaihtelevat metallista toiseen.

On havaittu, että metalleille annettu vastus johtuu niiden elektronien suuresta siirtymisestä, mikä muodostaa erittäin korkean koheesiovoiman sen muodostavien atomien välillä..

Tällä tavoin sitkeys tunnetaan tiettyjen materiaalien kyvynä sallia niiden rakenteen muodonmuutos, ilman että se riittää katkaisemaan, kun se altistetaan tietyille voimille.

Offshoring kerrosten muodossa

Sekä metallin sitkeys että mallabiliteetti määräytyvät sen perusteella, että valenssielektronit siirretään kaikkiin suuntiin kerrosten muodossa, mikä saa heidät liikkumaan toistensa yläpuolella ulkoisen voiman vaikutuksesta, välttää metallirakenteen rikkoutuminen, mutta mahdollistaa sen muodonmuutoksen.

Samoin delokalisoitujen elektronien liikkumisvapaus mahdollistaa sähkövirran kulun, jolloin metallien sähköä on erittäin hyvä sähkönjohtavuus.

Lisäksi tämä elektronien vapaan liikkuvuuden ilmiö mahdollistaa kineettisen energian siirtämisen metallin eri alueiden välillä, mikä edistää lämmönsiirtoa ja aiheuttaa metallien suuren lämmönjohtavuuden..

Elektronien meren teoria metallikiteissä

Kiteet ovat kiinteitä aineita, joilla on fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia, kuten tiheys, sulamispiste ja kovuus, jotka muodostuvat sellaisista voimista, jotka tekevät niistä hiukkasia, jotka tekevät niistä pysyvän yhdessä.

Tavallaan katsotaan, että metallityyppisillä kiteillä on yksinkertaisimmat rakenteet, koska kukin kristalliverkon "piste" on ollut itse metallin atomin käytössä..

Samassa mielessä on todettu, että metallikiteiden rakenne on yleensä kuutio ja keskittyy kasvoihin tai kehoon..

Nämä lajit voivat kuitenkin olla muodoltaan kuusikulmaisia ​​ja niillä on melko kompakti pakkaus, joka antaa niille valtavan tiheyden, joka on ominaista.

Tästä rakenteellisesta syystä metalliset kiteet muodostuvat sidokset poikkeavat muista kiteissä esiintyvistä sidoksista. Elektronit, jotka voivat muodostaa sidoksia, siirretään koko kiteisen rakenteen läpi, kuten edellä on selitetty.

Teorian haitat

Metalliatomeissa on pieni määrä valenssielektroneja suhteessa niiden energiamäärään; toisin sanoen on olemassa suurempi määrä käytettävissä olevia energia-tiloja kuin linkittyjen elektronien määrä.

Tämä merkitsee sitä, että koska on olemassa vahva elektroninen delokalisointi ja myös osittain täytetyt energianauhat, elektronit voivat liikkua retikulaarisen rakenteen läpi, kun ne altistuvat ulkopuolelta tulevalle sähkökentälle ja muodostavat elektronien valtameren. joka tukee verkon läpäisevyyttä.

Niinpä metallien liitto tulkitaan positiivisesti varautuneiden ionien konglomeraatiksi, joka on kytketty elektronien merellä (negatiivisesti varautunut).

On kuitenkin ominaisuuksia, joita ei selitetä tällä mallilla, kuten tiettyjen seosten muodostaminen metallien välillä, joilla on erityisiä koostumuksia, tai kollektiivisten metalliyhteyksien stabiilisuus..

Nämä haitat selittyvät kvanttimekaniikalla, koska sekä tämä teoria että monet muut lähestymistavat on perustettu yksinkertaisimman yksittäisen elektroniikan mallin avulla, samalla kun yritetään soveltaa paljon monimutkaisempia monielektronisten atomien rakenteita.

viittaukset

1. Wikipedia. (2018). Wikipedia. Haettu osoitteesta en.wikipedia.org
2. Holman, J. S. ja Stone, P. (2001). Kemia. Haettu osoitteesta books.google.co.ve
3. Parkin, G. (2010). Metalli-metalliliimaus. Haettu osoitteesta books.google.co.ve
4. Rohrer, G. S. (2001). Kiteisten materiaalien rakenne ja sitominen. Haettu osoitteesta books.google.co.ve
5. Ibach, H. ja Lüth, H. (2009). Kiinteän valtion fysiikka: Johdatus materiaalitieteen periaatteisiin. Haettu osoitteesta books.google.co.ve