Metallarning kristall panjaralari tuzilishini, ularning xossalarini o'rganish ularda kimyoviy bog'lanishning o'ziga xos turi mavjudligini ko'rsatdi. Metallarning kristall panjaralari tugunlarida “metall atom-ioni” joylashgan. Bu “atom-ion”lar panjara hosil bo'lishida har bir metall atomidan bir yoki bir necha elektronlaming ajralib chiqishi natijasida hosil bo‘ladi.
Harakatchan holdagi bu elektronlar esa xuddi gaz molekulalari singari kristall panjaraning bo'shliqlarida joylashadi. Bunday kristall panjaralar barcha metalla ruchun xosdir(Na, Ba, Zn, Al, Cu, Au).
Kristall panjarada uning tugunlaridagi metall atom-ionlari bilan elektronlar о‘rtasida yuzaga keladigan tortishuv kuchlari metall bog'lanish deyiladi. Metall bog'lanish kuchli bog'lanish bo'lib, u asosan barcha metallarning xossalarini belgilab beradi. Metallarda oson harakatlanuvchi elektronlar oqimi borligi uchun ular issiqlikni, elektr tokini yaxshi o'tkazadilar. Metallarning yaltiroqligi, turli rangda bo'Iishi ham ularning elektron tuzilishi bilan tushuntiriladi.
Metall bog' hosil bo'lishida faqatgina “tashqi” elektronlargina emas ichki qavatdagi elektronlar ham qo'shni atom qoldig'idagi vakant orbitallar bilan donor-akseptortipidagi bog‘lari hosil qiladi. Shu sababdan metallar yuqori mustahkamlikka va suyuqlanish temperaturasiga ega. Issiqlikni va tokni elektromagnit maydoni “tashiydi”.
Metall bog'lanish bilan tavsiflangan xususiyatlar
Metall bog'lanish - bu metall atomlari o'rtasida sodir bo'ladigan kimyoviy bog'lanishning bir turi. Metall bog'lanishda metall atomlarining valentlik elektronlari delokalizatsiyalanadi va musbat zaryadlangan metall ionlarini o'rab turgan elektronlar oqimini hosil qiladi. Ushbu turdagi bog'lanish metallarning ba'zi xarakterli xususiyatlarini keltirib chiqaradi, masalan:
- Yuqori elektr o'tkazuvchanligi: delokalizatsiyalangan elektronlar metall bo'ylab erkin harakatlanishi va elektr tokini o'tkazishi mumkin.
- Yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi: Delokalizatsiyalangan elektronlar issiqlik energiyasini metallning bir qismidan boshqasiga o'tkazishi mumkin.
- Egiluvchanlik: metall ionlari metall bog'lanishlarni buzmasdan bir-birining yonidan sirg'alib o'tishi mumkin, bu metallni yupqa qatlamlarga (egiluvchan) yoki simlarni tortilishiga imkon beradi.
- Yorqinlik: Delokalizatsiyalangan elektronlar yorug'likni aks ettiradi va metallga yorqin ko'rinish beradi.
- Yuqori erish va qaynash harorati: Metall bo'glar uzilishi uchun ko'p energiya talab qiladi, shuning uchun metallar yuqori erish va qaynash temperaturasiga ega.
Bu xususiyatlar metallarni simlar, qurilish, zargarlik buyumlari va elektronika kabi ko'plab buyumlar uchun foydali qiladi. Biroq, barcha metallar bir xil darajada metall bog'lanishga ega emas. Metall birikmaning mustahkamligiga ta'sir qiluvchi ba'zi omillar:
- Valentlik elektronlari soni: ko'proq valentlik elektronlar ko'proq delokalizatsiyalangan elektronlar va kuchli metall bog'larni bildiradi.
- Metall ionlarining o'lchami: Kichikroq metall ionlari ionlar va elektronlar o'rtasida ixchamroq joylashish va kuchli tortishish degan ma'noni anglatadi.
- Metall ionlarining shakli: ko'proq nosimmetrik shakllar zaryadning bir xil taqsimlanishi va kuchli metall bog'lanishlarni anglatadi.
Shuning uchun ba'zi metallar elektr o'tkazuvchanligi, issiqlik o'tkazuvchanligi, egiluvchanligi, egiluvchanligi, yorqinligi, erish va qaynash harorati boshqalarga qaraganda yuqori yoki pastroqdir. Masalan, natriy bitta valent elektronga, katta ion hajmiga va sferik shaklga ega, shuning uchun u zaif metall bog'lanishga va past erish nuqtasiga ega. Boshqa tomondan, temir to'rtta valent elektronga, kichik ion hajmiga va kub shakliga ega, shuning uchun u kuchli metall bog'lanish va yuqori erish nuqtasiga ega.
Tez-tez so'raladigan savollar
Metall bog'lanish va ionli bog'lanish o'rtasidagi farq nima?
Ion bog'lanishlar ikki kimyoviy tur o'rtasida elektronlar almashinuvini o'z ichiga oladi. Ular bog'langan atomlarning elektromanfiyliklaridagi farqdan kelib chiqadi. Boshqa tomondan, metall bog'lar metall kationlarining qattiq, aniq panjarasi delokalizatsiyalangan valentlik elektronlar oqimlarni bo'lishganda hosil bo'ladi. Biroq, bu ikkala turdagi bog'lanish elektrostatik tortishish kuchlarini o'z ichiga oladi.
Metall bog'larning mustahkamligiga qanday omillar ta'sir qiladi?
Uch omil, ular quyidagilardir:
- Metalldan delokalizatsiyalangan elektronlar soni; delokalizatsiyalangan elektronlar soni qancha ko'p bo'lsa, bog'lanish shunchalik kuchli bo'ladi
- Metall kation tomonidan ushlab turilgan zaryad; zaryadning kattaligi qanchalik katta bo'lsa, elektron oqim va kationlar o'rtasidagi tortishish kuchi shunchalik kuchli bo'ladi.
- Kation hajmi; ion radiusi qanchalik kichik bo'lsa, elektron oqimiga ta'sir qiluvchi yadro zaryadi shunchalik katta bo'ladi
Shunday qilib, elementning elektron konfiguratsiyasi undagi metall bog'lanishning kuchini taxmin qilish uchun o'rganilishi mumkin.
Metall bog'lanish bilan metallarning qaysi xossalarini tushuntirish mumkin?
Metall bog'lanish natijasida yuzaga keladigan metallarning xususiyatlariga quyidagilar kiradi:
- Egiluvchanlik
- Yuqori erish va qaynash harorati
- Yuqori elektr va issiqlik o'tkazuvchanligi
- Metall yorqinlik
