Teoria dei fondamenti, proprietà e svantaggi del mare di elettroni

il teoria degli elettroni degli elettroni È un'ipotesi che spiega un fenomeno chimico eccezionale che si verifica nei legami metallici tra elementi a bassa elettronegatività. Coinvolge la condivisione di elettroni tra diversi atomi legati da legami metallici.

La densità elettronica tra questi collegamenti è tale che gli elettroni vengono delocalizzati e formano un "mare" dove si muovono liberamente. Può anche essere espressa dalla meccanica quantistica: alcuni elettroni (di solito avere uno per sette atomi) sono disposti in centri più orbitali che sono allungati dalla superficie metallica.

Inoltre, gli elettroni mantengono una certa posizione nel metallo, sebbene la distribuzione di probabilità della nuvola elettronica abbia una densità più elevata intorno ad alcuni atomi specifici. Ciò è dovuto al fatto che quando si applica una determinata corrente mostrano la loro conduttività in una direzione specifica.

indice

• 1 Fondamenti della teoria del mare di elettroni
• 2 proprietà
  • 2.1 Trasferimento in forma di strati
  • 2.2 Teoria del mare di elettroni nei cristalli metallici
• 3 Svantaggi della teoria
• 4 riferimenti

Fondamenti della teoria del mare di elettroni

Gli elementi metallici hanno una maggiore tendenza a donare elettroni al (guscio di valenza) ultimo livello di energia, grazie alla sua bassa energia di ionizzazione rispetto ad altri elementi.

Sapendo questo, si potrebbe prendere in considerazione ogni elemento di metallo come un elettrone legato al suo livello cazione ultime energie, che può essere più propensi a donare.

Come un metallo avente un gran numero di atomi che sono collegati tra loro, si può presumere che il metallo forma un gruppo di cationi metallici che sono immersi in una sorta di mare di elettroni di valenza che hanno una grande delocalizzazione.

Considerando che le forze elettrostatiche di attrazione tra il catione (carica positiva) ed elettroni (carica negativa) hanno atomi metallici legati immagina fortemente delocalizzazione degli elettroni di valenza si comportano come adesivo elettrostatico trattiene collegato ai cationi metallici.

Così, si può dedurre che maggiore è il numero di elettroni nel guscio di valenza di un metallo, questa specie adesivo elettrostatica avrà una maggiore resistenza.

proprietà

La teoria di mare elettroni fornisce un semplice alle caratteristiche delle specie metalliche come resistenza, conduttività, duttilità e malleabilità, che variano da un metallo ad un'altra spiegazione.

Si è trovato che la resistenza conferito alle grandi metalli delocalizzazione aventi elettroni mosto, che genera una forza elevata coesione tra gli atomi che formano.

Così, duttilità e la capacità di alcuni materiali per consentire la deformazione della sua struttura è noto, senza dare sufficiente a rompere, quando sottoposto a certe forze.

Offshoring sotto forma di strati

Sia duttilità e malleabilità del metallo sono determinati dal fatto che gli elettroni di valenza sono delocalizzati in tutte le direzioni a strati, che li porta a muoversi sopra l'altro contro l'azione di una forza esterna, evitando la rottura della struttura metallica ma permettendo la sua deformazione.

Inoltre, la libertà di movimento permette elettroni delocalizzati può essere un flusso di corrente elettrica, causando i metalli hanno molto buona conducibilità elettrica.

Inoltre, questo fenomeno di movimento elettroni liberi permette il trasferimento di moto tra le regioni del metallo, che promuove il trasferimento di calore e rende metalli esprimono elevata conducibilità termica.

Teoria del mare di elettroni nei cristalli metallici

I cristalli sono solidi aventi proprietà fisiche e chimiche quali densità, punto di fusione e duramente e stabilite dal tipo di forze che rendono le particelle che formano attaccano insieme.

In un certo senso, si ritiene che i cristalli di tipo metallico hanno strutture più semplici, perché ogni "punto" del reticolo cristallino è stato occupato da un atomo del metallo stesso.

In questo stesso senso, è stato determinato che generalmente la struttura dei cristalli metallici è cubica e si concentra sui volti o sul corpo.

Tuttavia, queste specie possono anche essere di forma esagonale e avere un imballaggio abbastanza compatto, che dà loro quella densità enorme che è caratteristica.

A causa di questa ragione strutturale, i legami che si formano nei cristalli metallici sono diversi da quelli che si verificano negli altri tipi di cristalli. Attraverso la struttura cristallina, gli elettroni che possono formare legami vengono delocalizzati, come spiegato sopra.

Svantaggi della teoria

Negli atomi metallici c'è una piccola quantità di elettroni di valenza in proporzione ai loro livelli energetici; cioè, c'è un numero maggiore di stati energetici disponibili rispetto al numero di elettroni collegati.

Ciò implica che, dal momento che esiste una forte delocalizzazione elettronica e anche bande di energia parzialmente riempite, gli elettroni possono spostarsi attraverso la struttura reticolare quando sono sottoposti a un campo elettrico proveniente dall'esterno, oltre a formare l'oceano di elettroni che supporta la permeabilità della rete.

Quindi l'unione dei metalli è interpretata come un conglomerato di ioni carichi positivamente accoppiati da un mare di elettroni (carica negativamente).

Tuttavia, ci sono caratteristiche che non sono spiegate da questo modello, come la formazione di alcune leghe tra metalli con composizioni specifiche o la stabilità di legami metallici collettivi, tra gli altri.

Questi inconvenienti sono spiegati dalla meccanica quantistica, poiché sia ​​questa teoria che molti altri approcci sono stati stabiliti sulla base del modello più semplice di un singolo elettrone, mentre si cercava di applicare strutture molto più complesse di atomi multielettronici.

riferimenti

1. Wikipedia. (2018). Wikipedia. Estratto da en.wikipedia.org
2. Holman, J. S. e Stone, P. (2001). Chimica. Recuperato da books.google.co.ve
3. Parkin, G. (2010). Incollaggio metallo-metallo. Recuperato da books.google.co.ve
4. Rohrer, G. S. (2001). Struttura e legame in materiali cristallini. Recuperato da books.google.co.ve
5. Ibach, H. e Lüth, H. (2009). Fisica dello stato solido: un'introduzione ai principi della scienza dei materiali. Recuperato da books.google.co.ve