Металлическая связь

Видео: Ионная, ковалентная и металлическая связи

В процессе формирования химической связи электронные плотности, которые принадлежали первоначально разным атомам, перераспределяются в пространстве. Менее прочно взаимодействие с ядром электронов внешнего уровня. Именно они исполняют главную роль в формировании химической связи. Электроны, которые принимают участие в этом процессе, именуются валентными. А сама химическая связь – валентностью. У р- и s-элементов валентными являются внешние электроны, у d-элементов – последние (внешние) s- и предпоследние d-электроны. Существуют атомы менее или более устойчивые. К последним относят те, внешний уровень которых содержит максимальное количество электронов (два и восемь). Этот уровень считается завершенным. Завершенные уровни характеризуются большей прочностью. Они присущи атомам благородных газов, в связи с чем в обычных условиях их состояние представляет собой инертный одноатомный газ.

Видео: Химия. Химическая связь. Металлическая связь и ее характеристики. Центр онлайн-обучения «Фоксфорд»

Для атомов прочих элементов характерны незавершенные уровни. По ходу химической реакции происходит завершение уровней внешнего значения. Эти достигается или отдачей, или присоединением электронов. Завершение уровней может осуществляться и формированием общих пар. Указанные способы способствуют формированию двух главных типов связи: ионной и ковалентной. При образовании молекулы, таким образом, атомы стараются приобрести устойчивую электронную оболочку (внешнюю): или восьмиэлектронную, или двухэлектронную. Данная закономерность лежит в основе теории формирования химических связей. Образование валентности посредством завершения внешнего уровня в соответствующих атомах сопровождается выходом значительного количества энергии. Формирование химической связи, другими словами, протекает всегда экзотермически, в связи с тем, что появляются молекулы (новые частицы), которые обладают большей устойчивостью в обычных условиях.

В качестве одного из значимых показателей, определяющих характер связи, выступает электроотрицательность. Это способность атома притягивать электроны прочих атомов. Изменение электроотрицательности происходит постепенно. Так, в периодах системы значение этого показателя возрастает слева направо. Уменьшение же значения происходит по группам сверху вниз. К ковалентным соединениям относят образования за счет формирования связывающих (общих) электронных пар.

В жидком, твердом состоянии в металлах существует металлическая химическая связь. Согласно положению в периодической системе, атомы рассматриваемых элементов обладают небольшим количеством валентных электронов (от одного до трех). Кроме того, у них отмечается и низкая энергия "отрыва электрона" (ионизации). В связи с этим металлическая связь – это достаточно слабое соединение. Электроны в атоме удерживаются слабо, отрываются достаточно легко, имея при этом возможность перемещаться по всему кристаллу. Металлическая связь предполагает наличие свободных атомов. Часть же валентных электронов, наделенных способностью к свободному перемещению в рамках кристаллической решетки, формируют "электронный газ". С его помощью формируется металлическая связь. Возникает она за счет "обобществления" валентных электронов атомами. Следует отметить, что металлическая связь имеет свои особенности. Так, формирующие ее электроны обладают способностью перемещаться по всему объему элемента. В связи с этим, металлы приобретают ряд характерных признаков. В частности, к ним относят блеск, хорошую электропроводность, теплопроводность, пластичность, ковкость и прочие. Металлическая связь обеспечивает в элементах относительно высокую восстановительную способность.