Delen:
Theorie van de grondbeginselen van de zee van elektronen, eigenschappen en nadelen
de elektronentheorie van elektronen Het is een hypothese die een uitzonderlijk chemisch fenomeen verklaart dat voorkomt in metaalbindingen tussen elementen met lage elektronegativiteiten. Het gaat over het delen van elektronen tussen verschillende atomen verbonden door metaalverbindingen.
De elektronische dichtheid tussen deze schakels is zodanig dat de elektronen gedelocaliseerd zijn en een "zee" vormen waar ze vrij kunnen bewegen. Het kan ook worden uitgedrukt door de kwantummechanica: sommige elektronen (meestal één tot zeven per atoom) zijn gerangschikt in orbitalen met meerdere centra die over het metalen oppervlak zijn uitgerekt..
Ook behouden elektronen een bepaalde locatie in het metaal, hoewel de waarschijnlijkheidsverdeling van de elektronische wolk een hogere dichtheid heeft rond sommige specifieke atomen. Dit komt door het feit dat ze bij het toepassen van een bepaalde stroom hun geleidbaarheid in een specifieke richting laten zien.
index
- 1 Grondbeginselen van de theorie van de zee van elektronen
- 2 Eigenschappen
- 2.1 Offset in de vorm van lagen
- 2.2 Theorie van de zee van elektronen in metaalachtige kristallen
- 3 Nadelen van de theorie
- 4 Referenties
Grondbeginselen van de theorie van de zee van elektronen
De metaalelementen hebben een grote neiging om elektronen te doneren van hun laatste energieniveau (valentie laag), vanwege hun ionisatie-energie zo laag in verhouding tot de andere elementen.
Dit wetende, kan elk metaalachtig element worden beschouwd als een kation dat is gekoppeld aan het elektron van zijn laatste energieniveau, dat meer geneigd zou zijn te schenken.
Omdat je in een metaal een groot aantal atomen hebt die aan elkaar zijn gekoppeld, kun je ervan uitgaan dat dit metaal een groep metaalkationen vormt die zijn ondergedompeld in een soort zee van valentie-elektronen met een grote offshoring.
Gezien het feit dat de elektrostatische aantrekingskrachten die bestaan tussen het kation (positieve lading) en het elektron (negatieve lading) de metaalatomen sterk verbonden hebben, stelt het de delocalisatie van de valentie-elektronen zich voor als een elektrostatische kleefstof die gebonden blijft naar de metaalkationen.
Op deze manier kan worden afgeleid dat hoe groter het aantal elektronen dat aanwezig is in de valentie laag van een metaal, dit soort elektrostatische kleefstof een grotere sterkte zal hebben.
eigenschappen
De theorie van de zee van elektronen biedt een eenvoudige verklaring voor de karakteristieken van metaalsoorten zoals weerstand, geleidbaarheid, ductiliteit en kneedbaarheid, die van metaal tot metaal verschillen.
Er is ontdekt dat de weerstand die wordt verleend aan metalen te wijten is aan de grote delokalisatie van hun elektronen, die een zeer hoge cohesiekracht genereert tussen de atomen die het vormen.
Op deze manier staat vervormbaarheid bekend als het vermogen van bepaalde materialen om de vervorming van hun structuur mogelijk te maken, zonder voldoende te breken om te breken, wanneer onderworpen aan bepaalde krachten.
Offshoring in de vorm van lagen
Zowel de taaiheid als de kneedbaarheid van een metaal worden bepaald door het feit dat de valentie-elektronen in alle richtingen in de vorm van lagen zijn gedelokaliseerd, waardoor ze zich op de top van elkaar bewegen onder invloed van een externe kracht, het breken van de metalen structuur vermijden maar de vervorming ervan toestaan.
Evenzo maakt de bewegingsvrijheid van de gedelokaliseerde elektronen het mogelijk dat er een stroom van elektrische stroom is, waardoor de metalen een zeer goede geleidbaarheid van elektriciteit hebben.
Bovendien zorgt dit fenomeen van vrije beweging van elektronen voor de overdracht van kinetische energie tussen de verschillende regio's van het metaal, die de overdracht van warmte bevordert en ervoor zorgt dat metalen een hoge thermische geleidbaarheid vertonen.
Theorie van de zee van elektronen in metalen kristallen
Kristallen zijn vaste stoffen die fysische en chemische eigenschappen hebben - zoals dichtheid, smeltpunt en hardheid - die worden vastgesteld door het soort krachten waardoor de deeltjes waardoor ze samen blijven.
In zekere zin wordt aangenomen dat de kristallen van het metallische type de eenvoudigste structuren hebben, omdat elk "punt" van het kristalnetwerk bezet is door een atoom van het metaal zelf.
In dezelfde zin is vastgesteld dat in het algemeen de structuur van de metaalkristallen kubisch is en zich richt op de gezichten of het lichaam.
Deze soorten kunnen echter ook zeshoekig van vorm zijn en een vrij compacte pakking hebben, waardoor ze een enorme dichtheid krijgen die karakteristiek is.
Vanwege deze structurele reden zijn de bindingen die in de metaalkristallen worden gevormd anders dan die in de andere soorten kristallen. De elektronen die verbindingen kunnen vormen worden gedelocaliseerd door de gehele kristallijne structuur, zoals hierboven uitgelegd.
Nadelen van de theorie
In metaalatomen is er een kleine hoeveelheid valentie-elektronen in verhouding tot hun energetische niveaus; dat wil zeggen dat er een grotere hoeveelheid beschikbare energietoestanden is dan de hoeveelheid verbonden elektronen.
Dit impliceert dat, aangezien er een sterke elektronische delocalisatie is en ook energiebanden die gedeeltelijk zijn gevuld, elektronen door de reticulaire structuur kunnen bewegen wanneer ze worden onderworpen aan een elektrisch veld dat van buiten komt, naast het vormen van de oceaan van elektronen die de permeabiliteit van het netwerk ondersteunt.
Dus de vereniging van metalen wordt geïnterpreteerd als een conglomeraat van positief geladen ionen gekoppeld aan een zee van elektronen (negatief geladen).
Er zijn echter kenmerken die niet door dit model worden verklaard, zoals de vorming van bepaalde legeringen tussen metalen met specifieke samenstellingen of de stabiliteit van collectieve metaalverbindingen, onder anderen..
Deze nadelen worden verklaard door de kwantummechanica, omdat zowel deze theorie als vele andere benaderingen zijn vastgesteld op basis van het eenvoudigste model van een enkel elektron, terwijl ze proberen om veel complexere structuren van multielektronische atomen aan te brengen.
referenties
- Wikipedia. (2018). Wikipedia. Opgehaald van en.wikipedia.org
- Holman, J. S., en Stone, P. (2001). Chemie. Opgehaald uit books.google.co.ve
- Parkin, G. (2010). Metaal-metaalbinding. Opgehaald uit books.google.co.ve
- Rohrer, G. S. (2001). Structuur en hechting in kristallijne materialen. Opgehaald uit books.google.co.ve
- Ibach, H. en Lüth, H. (2009). Solid-State Physics: een inleiding tot beginselen van de materiaalkunde. Opgehaald uit books.google.co.ve