- Elektronų jūros teorijos pagrindai
- Sluoksniuotas pervežimas
- Elektronų jūrų teorija metaliniuose kristaluose
- Teorijos trūkumai
- Nuorodos
Elektronų jūrų teorija yra hipotezė, paaiškinanti išskirtinį cheminį reiškinį, vykstantį metalinėse jungtyse tarp mažo elektronegatyvumo elementų. Tai elektronų pasidalijimas tarp skirtingų atomų, sujungtų metalinėmis jungtimis.
Elektronų tankis tarp šių ryšių yra toks, kad elektronai delokalizuojasi ir sudaro „jūrą“, kur jie laisvai juda. Tai gali būti išreikšta ir kvantine mechanika: kai kurie elektronai (paprastai kiekviename atome yra nuo vieno iki septynių) yra išdėstyti orbitose su keliais centrais, kurie driekiasi per metalo paviršių.
Taip pat elektronai išlaiko tam tikrą vietą metale, nors elektronų debesies tikimybės pasiskirstymas turi didesnį tankį aplink kai kuriuos konkrečius atomus. Taip yra dėl to, kad pritaikius tam tikrą srovę, jie rodo savo laidumą tam tikra kryptimi.
Elektronų jūros teorijos pagrindai
Elektronų jūrų teorija siūlo paprastą metalų rūšių, tokių kaip varža, varža, laidumas, lankstumas ir lankstumas, paaiškinimą.
Išsiaiškinta, kad metalams suteiktą pasipriešinimą lemia didelis jų elektronų išsidėstymas, sukuriantis labai didelę sanglaudos jėgą tarp juos sudarančių atomų.
Tokiu būdu tamprumas yra žinomas kaip tam tikrų medžiagų gebėjimas leisti deformuotis jų struktūrai, nesukeliant pakankamai pertraukos, kai jos yra veikiamos tam tikrų jėgų.
Sluoksniuotas pervežimas
Tiek metalo lankstumą, tiek lankstumą lemia tai, kad valentiniai elektronai yra išdėstomi visomis kryptimis sluoksnių pavidalu, dėl ko jie, veikiant išorinei jėgai, juda vienas ant kito, išvengdami metalinės konstrukcijos lūžio, tačiau leisdami jai deformuotis.
Panašiai, delokalizuotų elektronų judėjimo laisvė leidžia atsirasti elektros srovei, todėl metalai turi labai gerą elektros laidumą.
Be to, šis laisvo elektronų judėjimo reiškinys leidžia perduoti kinetinę energiją tarp skirtingų metalo sričių, o tai skatina šilumos perdavimą ir metalams suteikia aukštą šilumos laidumą.
Elektronų jūrų teorija metaliniuose kristaluose
Kristalai yra kietos medžiagos, turinčios fizikines ir chemines savybes, tokias kaip tankis, lydymosi temperatūra ir kietumas, kurias sukuria tokios jėgos, kurios priverčia jas sudarančias daleles sulaikyti kartu.
Tam tikra prasme laikoma, kad metalo tipo kristalai turi paprasčiausias struktūras, nes kiekvieną kristalų gardelės „tašką“ užima pats metalo atomas.
Ta pačia prasme buvo nustatyta, kad paprastai metalinių kristalų struktūra yra kubinė ir nukreipta į veidus arba kūną.
Tačiau šios rūšys taip pat gali būti šešiakampės formos ir gana kompaktiškos, o tai suteikia joms būdingą didžiulį tankį.
Dėl šios struktūrinės priežasties jungtys, susidarančios metaliniuose kristaluose, skiriasi nuo tų, kurios atsiranda kitose kristalų klasėse. Kaip paaiškinta aukščiau, elektronai, galintys sudaryti ryšius, dekalkalizuojami visoje kristalų struktūroje.
Teorijos trūkumai
Metalų atomais yra mažai valentinių elektronų, proporcingai jų energijos lygiui; tai yra, yra daugiau galimų energijos būsenų nei sujungtų elektronų skaičius.
Tai reiškia, kad, kadangi yra stipri elektroninė delokalizacija ir taip pat iš dalies užpildytos energetinės juostos, elektronai gali judėti per grotelių struktūrą, kai jiems iš išorės daromas elektrinis laukas, be to, kad jie formuoja elektronų vandenyną. kuris palaiko tinklo pralaidumą.
Taigi metalų sąjunga aiškinama kaip teigiamai įkrautų jonų, sujungtų su elektronų jūra (neigiamai įkrauta), konglomeratas.
Tačiau yra savybių, kurių šis modelis nepaaiškina, pavyzdžiui, tam tikrų lydinių susidarymas tarp metalų su specifinėmis kompozicijomis arba kolektyvinio metalo jungčių stabilumas, be kita ko.
Šie trūkumai paaiškinami kvantine mechanika, nes tiek ši teorija, tiek daugelis kitų metodų buvo sukurtos remiantis paprasčiausiu vieno elektrono modeliu, bandant jį pritaikyti kur kas sudėtingesnėse daugiaelektroninių atomų struktūrose.
Nuorodos
- Vikipedija. (2018 m.). Vikipedija. Atkurta iš en.wikipedia.org
- Holman, JS, ir Stone, P. (2001). Chemija. Atkurta iš knygų.google.co.ve
- Parkinas, G. (2010). Metalo ir metalo klijavimas. Atkurta iš knygų.google.co.ve
- Rohreris, GS (2001). Kristalinių medžiagų struktūra ir klijavimas. Atkurta iš knygų.google.co.ve
- Ibach, H. ir Lüth, H. (2009). Kietojo kūno fizika: įvadas į medžiagų mokslo principus. Atkurta iš knygų.google.co.ve