Реферат на тему Металлическая связь

Содержание:

Введение. 2

1.
Схема образования металлической связи. 3

2.
Кристаллические решётки веществ с металлической связью.. 5

3.
Физические свойства металлической связи. 6

4.
Прочность металлической связи. 9

Заключение. 11

Список
использованной литературы.. 12

Введение:

Подавляющее число химических
элементов периодической системы Д. И. Менделеева относятся к металлам:

все s-элементы, кроме водорода и
гелия;

все d-элементы;

p-элементы IIIА-группы, кроме
бора;

некоторые p-элементы IVA- (олово
и свинец) и VA- (сурьма и висмут) групп, а также p-элемент VIIА-группы —
полоний.

Анализ положения металлов в
периодической системе и учёт особенностей строения их атомов позволяет сделать
следующие выводы: атомы этих элементов содержат небольшое число электронов на внешнем
слое (1—3), имеют сравнительно большой радиус атома и много свободных
орбиталей, которые могут легко перекрываться. Поэтому валентные электроны
свободно перемещаются от одних атомов, превращая их в ионы, к другим, связывая
их.

Металлическая химическая связь
характерна для металлов и их сплавов в кристаллическом состоянии. Образуется за
счет обобществления валентных электронов. Для этого типа строения вещества не
характерно образование направленных структурированных связей.

Металлическая связь определяет и
особое кристаллическое строение металлов и сплавов — металлическую
кристаллическую решётку, в узлах которой расположены ион–атомы. Обобществлённые
подвижные электроны не принадлежат какому–то определённому атому и способны
перемещаться по всему объёму металла. В отсутствие в нём электрического поля
эти электроны хаотически движутся и сталкиваются, чаще всего с ионами
кристаллической решётки. В 1900 г. немецкий физик Пауль Друде предложил
называть совокупность этих электронов электронным газом. Этот электронный газ
прочно соединяет, как бы склеивает ионный остов металла. При механических
нагрузках или нагреве газ не допускает разрыва металлической решётки, связывая
положительные ионы.

Заключение:

Особым видом химической связи, не
похожим ни на ковалентную, ни на ионную связь, является металлическая связь.
Само название показывает, что этот вид связи имеется в металлах — простых
веществах большого числа химических элементов. Характерные свойства металлов
являются следствием особой природы металлической связи. Важнейшие свойства
металлов сводятся к следующему:

— металлы имеют особый блеск при
наличии белого, светло-серого, иногда желтого (золото) и розового (медь) цвета;

— у металлов высокая
электрическая проводимость, это одно из важных в техническом отношении свойств;

— металлы проявляют высокую теплопроводность,
связанную с подвижностью электронов;

— среди металлов есть материалы
(сплавы) с особо высокой прочностью; металлы, как правило, проявляют
пластичность и редко раскалываются при ударе.

Металлическими свойствами
обладают также сплавы металлов и даже некоторые типы сложных веществ.

Важнейшей предпосылкой
образования металлической связи между атомами является дефицит валентных
электронов. С этим связано усиление металлических свойств элементов при
переходе в группах таблицы Менделеева сверху вниз. У тяжелых элементов внешние
энергетические подуровни сближаются по энергии и становятся легко доступными
для заселения электронами при поглощении небольшой дополнительной энергии.

В результате оказывается, что
лишь небольшая часть доступных орбиталей заселена электронами, что и требуется
для проявления металлических свойств.

Фрагмент текста работы:

1. Схема образования
металлической связи Взаимодействие между атомами
называют химической связью. Основой являются электростатические силы (силы
взаимодействия электрических зарядов), которые действуют между атомами,
носителями этих сил являются ядро атома и электроны.

Электронам, находящимся на
внешнем энергетическом уровне, отведена основная роль в образовании химических
связей между атомами. Они наиболее удалены от ядра, а, следовательно, связаны с
ним наименее прочно.

Их называют валентными
электронами. Частицы взаимодействуют между собой различными способами, что
приводит к образованию молекул (и веществ) разного строения [1].

Различают следующие типы
химической связи:

ионная;

ковалентная;

водородная;

вандерваальсова;

металлическая.

Говоря о различных типах
химического взаимодействия между атомами, стоит помнить о том, что все типы
одинаково основаны на электростатическом взаимодействии частиц.

Механизм создания металлической
связи предусматривает отрыв частично свободных электронов от атома с
образованием катионов с положительным зарядом, формирующих “остов”
кристаллической решетки и электронного облака. При этом металлический кристалл
не приобретает положительного или отрицательного заряда.

Общий случай формирования
связывания металлических атомов в химии, соответствующий данному выше
определению:

Me — ne⁻ ⇆ Me,

здесь n — число
электронов, участвующих в образовании связи,
как правило, от 1 до 3.

В левой
части уравнения — атом металла, отдающий электроны, в правой — образовавшийся
в результате ион.

Формула показывает,
что в кристалле постоянно
происходит присоединение и отдача электронов.