Teoria mării de electroni Fundamente, proprietăți și dezavantaje

teoria electronilor electronilor Este o ipoteză care explică un fenomen chimic excepțional care apare în legăturile metalice dintre elementele cu electronegativități scăzute. Aceasta implică împărțirea electronilor între diferiți atomi legați de legăturile metalice.

Densitatea electronică între aceste legături este astfel încât electronii sunt delocalizați și formează o "mare" unde se mișcă liber. De asemenea, poate fi exprimată prin mecanica cuantică: unii electroni (de obicei unul până la șapte pe atom) sunt aranjați în orbite cu mai multe centre care se întind pe suprafața metalică.

De asemenea, electronii păstrează o anumită locație în metal, deși distribuția de probabilități a norului electronic are o densitate mai mare în jurul anumitor atomi specifici. Acest lucru se datorează faptului că, atunci când se aplică un anumit curent, ele își arată conductivitatea într-o anumită direcție.

index

• 1 Fundamentele teoriei mării de electroni
• 2 Proprietăți
  • 2.1 Relocarea sub formă de straturi
  • 2.2 Teoria mării de electroni în cristale metalice
• 3 Dezavantaje ale teoriei
• 4 Referințe

Fundamentele teoriei mării de electroni

Elementele metalice au o tendință mare de a dona electroni din ultimul lor nivel de energie (strat de valență), datorită energiei lor de ionizare atât de scăzută față de celelalte elemente.

Știind acest lucru, fiecare element metalic ar putea fi considerat ca un cation legat de electronul ultimului său nivel de energie, care ar fi mai predispus să doneze.

Ca un metal care are un număr mare de atomi, care sunt legate între ele, se poate presupune că metalul formează un grup de cationi metalici care sunt scufundate într-un fel de mare de electroni de valență care au o delocalizare mare.

Întrucât forțele electrostatice de atracție între cation (sarcină pozitivă) și electronul (sarcină negativă) au atomi de metal legat imaginează puternic delocalizare a electronilor de valență se comportă ca un adeziv electrostatic legat reține la cationii metalici.

În acest fel, se poate deduce că, cu cât este mai mare numărul de electroni prezenți în stratul de valență al unui metal, acest tip de adeziv electrostatic va avea o rezistență mai mare.

proprietăţi

Teoria mare de electroni oferă un simplu de caracteristicile speciilor de metal ca putere, conductivitate, ductilitate și maleabilitatea, care variază de la un metal la o altă explicație.

S-a descoperit că rezistența conferită metalelor se datorează delocalizării mari a electronilor lor, ceea ce generează o forță de coeziune foarte mare între atomii care o formează.

În acest fel, ductilitatea este cunoscută ca abilitatea anumitor materiale de a permite deformarea structurii lor, fără a se da suficient pentru a se rupe, când sunt supuși anumitor forțe.

Offshoring sub formă de straturi

Atât ductilitate și maleabilitatea metalului acestea sunt determinate de faptul că electronii de valență sunt delocalizat în toate direcțiile, în straturi, ceea ce le face să se deplaseze unul peste altul împotriva acțiunii unei forțe exterioare, evitând ruperea structurii metalice, dar permițându-i deformarea.

De asemenea, libertatea de mișcare a electronilor delocalizați permite ca poate exista un curent de curent electric, ceea ce face ca metalele să aibă o conductivitate foarte bună a electricității.

Mai mult, acest fenomen al mișcării electronilor liberi permite transferul de impuls între regiunile metalului, care promovează transferul de căldură și face ca metalele exprimă conductivitate termică ridicată.

Teoria mării de electroni în cristale metalice

Cristalele sunt solide care au proprietăți fizice și chimice, cum ar fi densitatea, punctul de topire și aspru, care sunt stabilite de un fel de forțe care fac particulele care formează lipesc unul de celalalt.

Într-un fel, se consideră că cristalele de tip metalic au cele mai simple structuri, deoarece fiecare "punct" al rețelei de cristal a fost ocupat de un atom de metal în sine.

În acest sens, sa stabilit că, în general, structura cristalelor de metal este cubică și se concentrează pe fețe sau pe corp.

Cu toate acestea, aceste specii pot avea, de asemenea, formă hexagonală și au o ambalare destul de compactă, ceea ce le conferă o densitate enormă caracteristică.

Datorită acestui motiv structural, legăturile care se formează în cristalele metalice sunt diferite de cele care apar în celelalte tipuri de cristale. De-a lungul structurii cristaline, electronii care pot forma legături sunt delocalizați, așa cum sa explicat mai sus.

Dezavantaje ale teoriei

În atomii metalici există o cantitate mică de electroni de valență proporțional cu nivelul lor energetic; adică există un număr mai mare de stări de energie disponibile decât numărul de electroni legați.

Acest lucru implică faptul că, deoarece există o puternică delocalizare electronică și, de asemenea, benzi energetice care au fost parțial umplută, electronii se pot mișca prin structura reticulară atunci când sunt supuși unui câmp electric venind din exterior, pe lângă faptul că formează oceanul de electroni care susține permeabilitatea rețelei.

Astfel, unirea metalelor este interpretată ca un conglomerat de ioni încărcați pozitiv, cuplați de o mare de electroni (încărcați negativ).

Cu toate acestea, există caracteristici care nu sunt explicate prin acest model, cum ar fi formarea anumitor aliaje între metale cu compoziții specifice sau stabilitatea legăturilor metalice colective, printre altele.

Aceste neajunsuri sunt explicate prin mecanica cuantică, deoarece atât această teorie cât și multe alte abordări au fost stabilite pe baza modelului cel mai simplu al unui singur electron, încercând în același timp să aplice structuri mult mai complexe ale atomilor multielectronici.

referințe

1. Wikipedia. (2018). Wikipedia. Adus de la en.wikipedia.org
2. Holman, J. S. și Stone, P. (2001). Chimie. Recuperat de la books.google.co.ve
3. Parkin, G. (2010). Metal-Metal Bonding. Recuperat de la books.google.co.ve
4. Rohrer, G. S. (2001). Structura și legarea în materiale cristaline. Recuperat de la books.google.co.ve
5. Ibach, H. și Lüth, H. (2009). Solid State Physics: Introducere în principiile științei materialelor. Recuperat de la books.google.co.ve