TEÓRIA MORA ELEKTRÓNOV: ZÁKLADY A VLASTNOSTI - CHÉMIA - 2026

Teória mora elektrónov je hypotéza, že vysvetľuje výnimočnú chemickú jav, ktorý sa vyskytuje v kovových väzieb medzi prvkami s nízkou electronegativities. Je to zdieľanie elektrónov medzi rôznymi atómami spojenými kovovými väzbami.

Hustota elektrónov medzi týmito väzbami je taká, že elektróny sú delokalizované a tvoria „more“, kde sa voľne pohybujú. Môže sa tiež vyjadriť pomocou kvantovej mechaniky: niektoré elektróny (zvyčajne sú jeden až sedem na atóm) sú usporiadané v orbitaloch s viacerými centrami, ktoré sa tiahnu cez kovový povrch.

Podobne si elektróny zachovávajú určité miesto v kovoch, hoci rozdelenie pravdepodobnosti cloudu elektrónov má vyššiu hustotu okolo niektorých špecifických atómov. Je to spôsobené skutočnosťou, že pri použití určitého prúdu prejavujú svoju vodivosť špecifickým smerom.

Základy teórie elektrónového mora

Teória mora elektrónov ponúka jednoduché vysvetlenie charakteristík kovových druhov, ako je odpor, vodivosť, ťažnosť a kujnosť, ktoré sa medzi jednotlivými kovmi líšia.

Zistilo sa, že odpor udelený kovom je spôsobený veľkou delokalizáciou prítomnou ich elektrónmi, ktorá vytvára veľmi vysokú kohéznu silu medzi atómami, ktoré ich tvoria.

Týmto spôsobom je húževnatosť známa ako schopnosť určitých materiálov umožniť deformáciu ich štruktúry bez toho, aby došlo k dostatočnému zlomu, keď sú vystavené určitým silám.

Vrstvené offshoring

Duktilita aj kujnosť kovu sú dané skutočnosťou, že valenčné elektróny sú delokalizované vo všetkých smeroch vo forme vrstiev, čo spôsobuje, že sa pôsobením vonkajšej sily pohybujú nad sebou navzájom, zabránenie rozbitia kovovej konštrukcie, ale umožnenie jej deformácie.

Podobne sloboda pohybu delokalizovaných elektrónov umožňuje prúdenie elektrického prúdu, takže kovy majú veľmi dobrú vodivosť elektriny.

Tento jav voľného pohybu elektrónov navyše umožňuje prenos kinetickej energie medzi rôznymi oblasťami kovu, čo podporuje prenos tepla a spôsobuje, že kovy vykazujú vysokú tepelnú vodivosť.

Teória mora elektrónov v kovových kryštáloch

Kryštály sú pevné látky, ktoré majú fyzikálne a chemické vlastnosti - ako je hustota, teplota topenia a tvrdosť - ktoré sú stanovené druhom síl, ktoré spôsobujú, že častice, ktoré ich tvoria, držia pohromade.

V určitom zmysle sú kryštály kovového typu považované za najjednoduchšie štruktúry, pretože každý „bod“ kryštálovej mriežky bol obsadený atómom samotného kovu.

V tomto istom zmysle sa zistilo, že štruktúra kovových kryštálov je všeobecne kubická a je sústredená na tváre alebo na telo.

Tieto druhy však môžu mať aj šesťuholníkový tvar a môžu mať pomerne kompaktné balenie, čo im dáva obrovskú hustotu, ktorá je pre nich charakteristická.

Z tohto štrukturálneho dôvodu sa väzby, ktoré sa tvoria v kovových kryštáloch, líšia od väzieb, ktoré sa vyskytujú v iných triedach kryštálov. Elektróny, ktoré môžu vytvárať väzby, sú delokalizované v celej kryštalickej štruktúre, ako je vysvetlené vyššie.

Nevýhody teórie

V kovových atómoch je malé množstvo valenčných elektrónov v pomere k ich energetickej hladine; to znamená, že existuje viac energetických stavov, ako je počet viazaných elektrónov.

To znamená, že keďže existuje silná elektronická delokalizácia a čiastočne aj naplnené energetické pásy, elektróny sa môžu pohybovať cez retikulárnu štruktúru, keď sú vystavené elektrickému poľu zvonka, a tým vytvárajú oceán elektrónov. ktorý podporuje priepustnosť siete.

Spojenie kovov sa teda interpretuje ako konglomerát kladne nabitých iónov spojený s morom elektrónov (záporne nabitý).

Existujú však vlastnosti, ktoré tento model nevysvetľuje, ako je napríklad tvorba určitých zliatin medzi kovmi so špecifickým zložením alebo stabilita kolektívnych kovových väzieb.

Tieto nevýhody sú vysvetlené kvantovou mechanikou, pretože tak táto teória, ako aj mnohé ďalšie prístupy boli stanovené na základe najjednoduchšieho modelu jedného elektrónu, zatiaľ čo sa ho snažia aplikovať v oveľa zložitejších štruktúrach atómov viacerých elektrónov.

Referencie

1. Wikipedia. (2018). Wikipedia. Obnovené z en.wikipedia.org
2. Holman, JS a Stone, P. (2001). Chémia. Obnovené z books.google.co.ve
3. Parkin, G. (2010). Lepenie kov-kov. Obnovené z books.google.co.ve
4. Rohrer, GS (2001). Štruktúra a lepenie v kryštalických materiáloch. Obnovené z books.google.co.ve
5. Ibach, H. a Lüth, H. (2009). Fyzika tuhých látok: Úvod do princípov materiálovej vedy. Obnovené z books.google.co.ve