Άρθρα

Μεταλλική σύνδεση


Παίρνουμε καθημερινά επαφή με πολλές ουσίες που αποτελούνται μόνο από άτομα μετάλλων, που ονομάζονται μεταλλικές ουσίες. Μεταξύ των πιο γνωστών παραδειγμάτων είναι ο σίδηρος, το αργίλιο, ο μόλυβδος, ο χαλκός και το ασήμι

Πώς συνδέονται τα άτομα για να σχηματίσουν αυτές τις ουσίες;

Ας δούμε το μοντέλο ατόμων παρακάτω. Τα αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια έλκονται από τον πυρήνα, όπου, εκτός από τα νετρόνια, είναι τα θετικά φορτισμένα πρωτόνια. Η έλξη που ασκεί ο θετικά φορτισμένος πυρήνας στα ηλεκτρόνια είναι υπεύθυνη για το γεγονός ότι αυτά τα ηλεκτρόνια παραμένουν στο άτομο και όχι να το αφήνουν.

Μια ιδέα παρόμοια με αυτή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να φανταστεί κανείς τον δεσμό μεταξύ των ατόμων του μετάλλου, που ονομάζεται μεταλλική σύνδεση.

Εξετάστε ένα δείγμα της απλής ουσίας αργύρου. Αποτελείται από ένα σύμπλεγμα πολλών ασημικών χημικών ατόμων. Σε αυτό το σύμπλεγμα, κάθε άτομο περιβάλλεται από άλλα άτομα ακριβώς όπως αυτό. Ο πυρήνας κάθε ατόμου προσελκύει τα ηλεκτρόνια της ηλεκτροσφαίρας του, καθώς και τα ηλεκτρόνια των γειτονικών ατόμων, κρατώντας μαζί ολόκληρη τη δομή.

Τα ηλεκτρόνια, με τη σειρά τους, δεν συνδέονται πλήρως με ένα μόνο άτομο και μπορούν να "μεταφερθούν" σε ολόκληρη τη δομή. Μερικοί επιστήμονες χρησιμοποιούν τον όρο "θάλασσα ηλεκτρονίων" για να δηλώσουν αυτή την κατάσταση.

Μεταλλικές ουσίες (ή απλά μέταλλα) είναι χρήσιμες στον άνθρωπο λόγω των ιδιοτήτων τους, οι οποίες είναι γενικά απαριθμημένες κατωτέρω.

  • Χαρακτηριστική φωτεινότητα. Όταν γυαλισμένα, τα μέταλλα αντανακλούν πολύ καλά το φως. Αυτή η ιδιότητα είναι εύκολο να δει κανείς σε δίσκους και ασημί καθρέφτη.
  • Υψηλή θερμική και ηλεκτρική αγωγιμότητα. Αυτές οι ιδιότητες οφείλονται σε ελεύθερα ηλεκτρόνια. Η ομαλή κίνηση των ηλεκτρονίων αποτελεί το ηλεκτρικό ρεύμα και η διέγερσή τους επιτρέπει τον γρήγορο προγραμματισμό της θερμότητας μέσω των μεταλλικών ουσιών.
  • Υψηλά σημεία τήξης και βρασμού. Αυτά είναι γενικά μεταλλικά χαρακτηριστικά (αν και υπάρχουν εξαιρέσεις όπως υδράργυρος, PF = -39 ° C, γάλλιο, PF = 30 ° C και κάλιο, PF = 63 ° C). Λόγω αυτής της ιδιότητας και της καλής θερμικής αγωγιμότητας, μερικά μέταλλα χρησιμοποιούνται σε μαγειρικά σκεύη και θερμαντικά σώματα αυτοκινήτων.
  • Μαλακότητα. Τα μέταλλα είναι πολύ εύκαμπτα, δηλαδή εύκολα μετατρέπονται σε λεπίδες. Το πιο εύπλαστο μέταλλο είναι χρυσός, γεγονός που καθιστά δυνατή την απόκτηση των λεπτότερων λεπίδων.
  • Ευθυγράμμιση. Τα μέταλλα είναι επίσης πολύ εύπλαστα, δηλαδή εύκολα μετατρέπονται σε σύρματα. Ο χρυσός είναι επίσης ο πιο εύπλαστο μέταλλο, επιτρέποντάς του να αποκτήσει πολύ λεπτά καλώδια.