Кіріспе Химиялық байланыс Коваленттік байланыс Сутек атомдарының әсерлесуі
жүктеу/скачать 188,97 Kb.
|
| Металдық байланысӨңдеу
Толық мақаласы: Металдық байланыс Металдың кристалдық торының түйіндерінде атомдар немесе олардың иондары орналасатыны белгілі. Металдық тордағы бостау күйдегі делокальданған электрондар көптеген ядролардың арасында өзара тарту күштерінтудырып, металдық байланыс түзеді. Металдардың сыртқы деңгейіндегі валенттік электрондар саны аз болатындықтан, олардың иондарға айналуы қиын емес: Me - ne- → Ме+n Мұндай қабілетті металдар бос күйде де, химиялық әрекеттесу кезінде де көрсетеді. Бос күйдегі металдың белгілі физикалық қасиеттері: электр- және жылуөткізгіштігі, қаттылығы, иілімділігі, созылғыштығы, өзіне тән жылтыры, т.б. булардың барлығы металдық байланысқатәуелді. Металдардың валенттік электрондары өз ядросымен нашар байланысқан. Сондықтан, бір-бірінен оңай ажырайды және металда теріс иондар қатары қалыптасады. Бұл иондар кристалдық торда орналасқан және электрондардың көбісі бүкіл кристалл бойынша жылжи алады. Металдың электрондары бүкіл металдағы атомдарды байланыстырады. [5] Металдағы электрондар(валенттік электрондар) газ бен кристалдық торлардағызарядталған иондардың арқаумен бір-бірімен әрекеттесуіне себепші болған - химиялық байланыс. Металдық байланыстың идеалды моделі металдың валенттік электрондармен жарым-жартылай топтастырылған энергетикалық аймағының (өткізу қабілеті бар зонасы) пайда болуына сәйкес келеді. Металдарды құрастыратын атомдардың жақындасуымен валенттік электрондардың атомдық орбиталдары, түйіндес қоспаның делокализдалған p-орбиталдар сияқты, кристалдық торлар бойынша делокализдалған p-орбиталдарға айналады. Металдық байланыстыңсандық сипаттамасы квант механикасымен ғана бола алады. Сапалық сипаттаманы коваленттік байланыстың ұғымымен түсінуге болады. Металдың екі атомы жақындасқанда, мысалы Li, коваленттік байланыс пайда болады, сонымен валенттік электрондың әр энергетивтік деңгейі екіге бөлінеді. Li атомдардың N саны кристалдық торларды жасаған кезде, көрші атомдардың электрон бұлттарының қайта жабуы валенттік электрондың әр энергетикалық деңгейі N деңгейлерге бөлінеді. Деңгейлердің саны көп болғандықтан, олар бір-біріне жақын орналасқан. Сол үшін оларды энергетикалық деңгейлердің бөлінбейтін, әрі ақырғы ені бар, бір зонасы деп есептеуге болады. Валенттік электронлардың саны бірдей болған екі атомдық молекуламен салыстырғанда, әр атом көп байланыстардың пайда болуына үлес қосып жатады. Сондықтан, жүйенің энергиясының минимумы (немесе байланыстың максимумы) молекуладағы екі центрлік байланысына қарағанда, үлкен қашықтыққа жете алады. Металдардағы атомдар арасындағы қашықтық, коваленттік байланыспен құрылған қосылыстарға қарағанда (металлдық атомдардың радиусы әрқашан коваленттік радиусынан үлкен) едәуір үлкен. Ал үйлестіретін саны (ең жақын көршілердің саны) металдың кристалдық торыларында көбінесе 8 немесе 8-ден үлкен. Ең көп кездесетін кристалдық құрылымдардың үйлестіретін саны 8 (көлеміцентрир. текше), 12 (шекцетрир. текше немесе гексаген. тығыздап оралған). Коваленттік радиустарды пайдаланып металл торларының параметрлерінің есептеуі төмен нәтижелерді көрсетеді. Осылайша, Li2 молекуланың (коваленттік байланыс) Li атомдардың арасындағы қашықтығы 0,267 нм, ал Li металлдың ішінде 0,304 нм тен. Металлдағы әр Li атомдың ең жақын көршілерінің саны 8 болса, есе көп қашықтықта тағы 6 бар. Байланыстың энергиясы Li бір атомға санасақ, ең жақын көршілердің саны өскеннен Li2 үшін 0,96.10-19Дж-нен, кристаллдық Liүшін 2,9.10-19 Дж-ге өседі.[6] Химиялық байланыс туралы ілім − қазіргі химияның негізгі проблемаларының бірі.Өйткені не себепті атомдардың бір-бірімен әрекеттесіп заттар түзетінін және олардың түзілу механизмдерін білмей тұрып, заттардың құрамын, құрылысын, реакцияласқыштық қабілетін білуге болмайды. Химиялық байланыстардың түзілу механизмін түсіндіру электрон ашылғаннан кейін ғана мүмкін болды. 1916 жылы неміс ғалымы В.Коссель бір элементтің электрон беруі, екінші элементтің осы электронды қосып алуынан түзілген иондардың арасындағы тартылыстың нәтижесінде химиялық байланыс түзіледі деген теориясын ұсынды. В.Коссель идеясы байланыстың иондық теориясын жасауға негізгі тірек болды. Бірақ бұл теория да бірдей атомдардың арасындағы байланыстың табиғатын түсіндіре алмады. Сол жылы американдық ғалым Г.Льюис әрекеттесетін атомдардың дара электрондарын ортақтастырудың нәтижесінде түзілген екі атомға да бірдей ортақ қос электрондар арқылы химиялық байланыс түзіледі деген теориясын ұсынды. Коссель мен Льюис теорияларын химиялық байланыс теориясының екі жағы деп қарастыруға болады. Өйткені Коссель теориясы бойынша химиялық байланыс (иондық) электрон беру, қосып алу нәтижесінде болған иондар арасында түзіледі, ал Льюис теориясы бойынша химиялық байланыс екі элементтің ортақтастырылған қос электрондары арқылы түзіледі. Қазіргі кезде қолданылатын химиялық байланыс туралы ілім Коссель мен Льюис теориялары негізінде дамыды. жүктеу/скачать 188,97 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|