Металлические кристаллы и металлическая связь

Внешние валентные электроны в атомах металлов связаны относительно слабо. Преобразование твёрдого состояния атомы располагаются достаточно близко друг к другу, что валентные электроны приобретают способность покидать свои атомы и свободно перемещаться внутри решётки. Такое обобщение электронов приводит к однородному распределению электронов в решётке металлов. Связь возникает вследствие взаимодействия положительных ионов решётки с электронным газом (электроны как бы склеивают ионы, уравновешивая силы отталкивания, которые действуют между положительными ионами). Металлическая связь присуща металлам, многим интерметаллическим соединениям. Энергия также велика ≈ 100 кДж/моль, у металлов присуща гранецентрированная решётка или объёмоцентрированная решётка. Металлы обладают высокой электро- и теплопроводностью, вызванной наличием свободных электронов. Они обладают высокой пластичностью (одна часть решётки может смещаться относительно другой части без разрушения решётки). Наличием свободных электронов объясняется непрозрачность металлов и высокие отражательная способность.

Молекулярные кристаллы и связь Ван-дер-Ваальса

Наиболее общим видом связи, которая возникает между любыми атомами и молекулами, является связь Ван-дер-Ваальса. В почти чистом виде она проявляется между молекулами с насыщенными химическими связями. В общем случае связь включает следующие виды взаимодействия

- дисперсионное взаимодействие

- ориентационное взаимодействие

- индукционное взаимодействие

1* Взаимодействие 2-х атомов гелия

Распределение электронной плотности в атоме гелия обладает сферической симметрией, вследствие чего его электрический момент равен 0 При сближении атомов происходит их поляризация, и в движении электронов устанавливается корреляция (согласование), которая и приводит к возникновению сил взаимодействия. Если движение скорректировано так, как на рисунке, то между мгновенными диполями возникают силы притяжения, приводящие к возникновению сил связи между атомами.

–

+

+

–

–

–

+

–

–

+

Другой вариант корреляции, когда возникают мгновенные диполи отталкивания.

При реализации первой конфигурации энергия системы понижается – ощущается наиболее часто и является более вероятной; обуславливает постоянное притяжение.

Это взаимодействие называют дисперсионным. Энергия такого взаимодействия

α – поляризуемость

J – энергия возбуждения молекул

Дата добавления: 2014-01-06