ТЕОРИЯ НА МОРЕТО НА ЕЛЕКТРОНИТЕ: ОСНОВИ И СВОЙСТВА - ХИМИЯ - 2026

В теорията на морето на електрони е хипотеза, която обяснява изключително химически явление, което се случва в метални връзки между елементи с ниско electronegativities. Това е споделянето на електрони между различни атоми, свързани чрез метални връзки.

Електронната плътност между тези връзки е такава, че електроните се делокализират и образуват „море“, където се движат свободно. Тя може да бъде изразена и от квантовата механика: някои електрони (обикновено има от един до седем на атом) са подредени в орбитали с множество центрове, които се простират по металната повърхност.

По същия начин, електроните запазват определено място в метала, въпреки че вероятностното разпределение на електронния облак има по-голяма плътност около някои специфични атоми. Това се дължи на факта, че когато се прилага определен ток, те проявяват проводимостта си в определена посока.

Основи на теорията за електронното море

Теорията за морето от електрони предлага просто обяснение на характеристиките на метални видове като устойчивост, проводимост, пластичност и ковкост, които варират от един метал до друг.

Открито е, че съпротивлението, предоставено на металите, се дължи на голямата делокализация, която присъстват техните електрони, което генерира много висока сила на сцепление между атомите, които ги образуват.

По този начин пластичността е известна като способността на определени материали да позволяват деформацията на тяхната структура, без да се получава достатъчно, за да се счупи, когато са подложени на определени сили.

Слоево офшоринг

Както пластичността, така и ковкостта на метала се определят от факта, че валентните електрони се декакализират във всички посоки под формата на слоеве, което ги кара да се движат един върху друг под действието на външна сила, т.е. като се избягва счупването на металната конструкция, но се позволява нейната деформация.

По същия начин, свободата на движение на делокализирани електрони позволява да има поток от електрически ток, поради което металите имат много добра проводимост на електричество.

В допълнение, това явление на свободно движение на електрони позволява прехвърлянето на кинетична енергия между различните области на метала, което насърчава предаването на топлина и кара металите да проявяват висока топлопроводимост.

Теория на морето от електрони в метални кристали

Кристалите са твърди вещества, които имат физични и химични свойства - като плътност, точка на топене и твърдост - които се установяват от вида сили, които правят частиците, които ги образуват да се задържат заедно.

По някакъв начин се счита, че кристалите от метален тип имат най-простите структури, тъй като всяка "точка" на кристалната решетка е заета от атом на самия метал.

В същия смисъл е установено, че като цяло структурата на металните кристали е кубична и е съсредоточена върху лицата или върху тялото.

Тези видове обаче могат да имат и шестоъгълна форма и да имат доста компактна опаковка, което им придава онази огромна плътност, която е характерна за тях.

Поради тази структурна причина връзките, които се образуват в метални кристали, са различни от тези, които се срещат в други класове кристали. Електроните, които могат да образуват връзки, се делокализират в цялата кристална структура, както е обяснено по-горе.

Недостатъци на теорията

В металните атоми има малко количество валентни електрони пропорционално на техните енергийни нива; това означава, че има по-голям брой енергийни състояния от броя на свързани електрони.

Това означава, че тъй като има силна електронна делокализация и също така частично запълнени енергийни ленти, електроните могат да се движат през решетъчната структура, когато са подложени на електрическо поле отвън, в допълнение към образуването на океана от електрони който поддържа пропускливостта на мрежата.

Така съединението на металите се тълкува като конгломерат от положително заредени йони, съчетани с море от електрони (отрицателно заредени).

Съществуват обаче характеристики, които не са обяснени от този модел, като например образуването на определени сплави между метали със специфични състави или стабилността на колективните метални връзки.

Тези недостатъци се обясняват с квантовата механика, тъй като както тази теория, така и много други подходи са създадени въз основа на най-простия модел на единичен електрон, докато се опитва да го приложи в много по-сложни структури от многоелектронни атоми.

Препратки

1. Wikipedia. (2018). Wikipedia. Възстановено от en.wikipedia.org
2. Holman, JS, и Stone, P. (2001). Химия. Възстановени от books.google.co.ve
3. Паркин, Г. (2010). Свързване на метал-метал Възстановени от books.google.co.ve
4. Rohrer, GS (2001). Структура и свързване в кристални материали. Възстановени от books.google.co.ve
5. Ibach, H. и Lüth, H. (2009). Физика на твърдото тяло: Въведение в принципите на материалознанието. Възстановени от books.google.co.ve