Osnove, lastnosti in slabosti teorije elektronov v morju



The elektronska teorija elektronov To je hipoteza, ki pojasnjuje izjemen kemijski pojav, ki se pojavi v kovinskih vezih med elementi z nizko elektronegativnostjo. Gre za delitev elektronov med različnimi atomi, ki so povezani z kovinskimi vezmi.

Elektronska gostota med temi vezmi je taka, da so elektroni delokalizirani in tvorijo "morje", kjer se prosto gibljejo. Lahko se izrazi tudi s kvantno mehaniko: nekateri elektroni (običajno eden do sedem na atom) so razporejeni v orbitale z več centri, ki so raztegnjene po kovinski površini..

Tudi elektroni ohranijo neko lokacijo v kovini, čeprav ima verjetnostna porazdelitev elektronskega oblaka večjo gostoto okoli nekaterih specifičnih atomov. To je posledica dejstva, da pri uporabi določenega toka pokažejo svojo prevodnost v določeni smeri.

Indeks

  • 1 Osnove teorije morja elektronov
  • 2 Lastnosti
    • 2.1 Zamik v obliki plasti
    • 2.2 Teorija morja elektronov v kovinskih kristalih
  • 3 Slabosti teorije
  • 4 Reference

Osnove teorije morja elektronov

Kovinski elementi so zelo nagnjeni k darovanju elektronov od zadnje energetske ravni (valentna plast), ker je njihova ionizacijska energija tako nizka glede na druge elemente..

Zavedajoč se tega se lahko vsak kovinski element šteje kot kation, povezan z zadnjim energetskim nivojem, ki bi bil bolj nagnjen k darovanju..

Ker imate v kovini veliko število atomov, ki so med seboj povezani, lahko predpostavimo, da ta kovina tvori skupino kovinskih kationov, ki so potopljeni v nekakšno morje valentnih elektronov, ki imajo veliko offshoring..

Glede na to, da so elektrostatične privlačne sile, ki obstajajo med kationom (pozitivnim nabojem) in elektronom (negativni naboj) močno povezane z atomi kovin, si predstavlja delokalizacijo valenčnih elektronov, ki se obnašajo kot elektrostatično lepilo, ki ohranja vez. kovinskih kationov.

Na ta način je mogoče sklepati, da večja količina elektronov v valentni plasti kovine ima tovrstno elektrostatično lepilo večjo trdnost..

Lastnosti

Teorija o morju elektronov ponuja preprosto razlago lastnosti kovinskih vrst, kot so upornost, prevodnost, duktilnost in upogljivost, ki se razlikujejo od ene kovine do druge..

Ugotovljeno je bilo, da je odpornost kovin posledica velike delokalizacije njihovih elektronov, ki ustvarja zelo visoko kohezijsko silo med atomi, ki jo tvorijo..

Na ta način je duktilnost znana kot zmožnost določenih materialov, da omogočijo deformacijo njihove strukture, ne da bi se pri tem podvržili določenim silam..

Offshoring v obliki plasti

Tako duktilnost kot tempranost kovine določata dejstvo, da so valenčni elektroni delokalizirani v vseh smereh v obliki plasti, zaradi česar se premikajo drug nad drugim pod vplivom zunanje sile, izogibanje prelomu kovinske konstrukcije, vendar dopuščanje njegove deformacije.

Prav tako svoboda gibanja delokaliziranih elektronov omogoča pretok električnega toka, zaradi česar imajo kovine zelo dobro prevodnost električne energije..

Poleg tega ta fenomen prostega gibanja elektronov omogoča prenos kinetične energije med različnimi področji kovine, ki pospešuje prenos toplote in povzroča, da kovine izkazujejo visoko toplotno prevodnost..

Teorija morja elektronov v kovinskih kristalih

Kristali so trdne snovi, ki imajo fizikalne in kemijske lastnosti - kot so gostota, tališče in trdota -, ki jih določajo vrste sil, ki povzročajo, da delci ostanejo skupaj.

Na nek način velja, da imajo kristali kovinskega tipa najenostavnejše strukture, saj je vsaka "točka" kristalne mreže zasedena z atomom same kovine..

V tem istem smislu je bilo ugotovljeno, da je struktura kovinskih kristalov kubična in se osredotoča na obraze ali telo..

Vendar so lahko tudi te vrste šestkotne oblike in imajo dokaj strnjeno pakiranje, zaradi česar je njihova značilna gostota značilna..

Zaradi tega strukturnega razloga so vezi, ki nastajajo v kovinskih kristalih, drugačne od tistih, ki se pojavljajo v drugih vrstah kristalov. Elektroni, ki lahko tvorijo vezi, se delokalizirajo po vsej kristalni strukturi, kot je razloženo zgoraj.

Slabosti teorije

V kovinskih atomih je majhna količina valentnih elektronov v sorazmerju z njihovimi energetskimi nivoji; to pomeni, da je več razpoložljivih energetskih stanj, kot je količina povezanih elektronov.

To pomeni, da so elektroni, ki so delno napolnjeni, močni elektronski delokalizaciji in tudi energijski pasovi, ki se lahko premikajo skozi mrežasto strukturo, ko so podvrženi električnemu polju, ki prihaja od zunaj, poleg oblikovanja oceana elektronov. ki podpira prepustnost omrežja.

Torej se združitev kovin razlaga kot konglomerat pozitivno nabitih ionov, ki je povezan z morjem elektronov (negativno nabito)..

Vendar pa obstajajo značilnosti, ki jih ta model ne pojasnjuje, kot je oblikovanje nekaterih zlitin med kovinami s specifičnimi sestavami ali stabilnost kolektivnih kovinskih vezi, med drugim..

Te pomanjkljivosti so pojasnjene s kvantno mehaniko, ker sta tako teorija kot mnogi drugi pristopi vzpostavljeni na podlagi najpreprostejšega modela enega elektrona, medtem ko poskušajo uporabiti veliko bolj kompleksne strukture multielektronskih atomov..

Reference

  1. Wikipedija. (2018). Wikipedija. Vzpostavljeno iz en.wikipedia.org
  2. Holman, J.S. in Stone, P. (2001). Kemija Vzpostavljeno iz books.google.co.ve
  3. Parkin, G. (2010). Kovinsko-kovinsko lepljenje. Vzpostavljeno iz books.google.co.ve
  4. Rohrer, G. S. (2001). Struktura in lepljenje v kristaliničnih materialih. Vzpostavljeno iz books.google.co.ve
  5. Ibach, H., in Lüth, H. (2009). Fizika trdne snovi: uvod v principe znanosti o materialih. Vzpostavljeno iz books.google.co.ve