Chemistry for Non-Majors

Metalic Bonding

Proč se kovy chovají tak, jak se chovají

Na obrázku výše je měděná deska, která byla vyrobena v roce 1893. Nádobí má velmi propracované zdobení a předmět je velmi užitečný. Co by se stalo, kdybychom se rozhodli, že stejně dobrým materiálem je chlorid měďnatý (I) (no, má v sobě měď). CuCl by skončil jako prášek, když bychom do něj bušili, abychom ho vytvarovali. Kovy se chovají jedinečným způsobem. Vazba, která v kovu vzniká, je zodpovědná za jeho charakteristické vlastnosti: lesk, kujnost, tažnost a vynikající vodivost.

Kovová vazba

Čisté kovy jsou krystalické pevné látky, ale na rozdíl od iontových sloučenin je každý bod v krystalové mřížce obsazen identickým atomem. Elektrony ve vnějších energetických hladinách kovu jsou pohyblivé a mohou přecházet z jednoho atomu kovu na druhý. To znamená, že na kov je vhodnější pohlížet jako na soustavu kladných iontů obklopených mořem pohyblivých valenčních elektronů. Elektrony, které se mohou volně pohybovat po prázdných orbitalech kovového krystalu, se nazývají delokalizované elektrony (viz obrázek níže ). Kovová vazba je přitažlivost stacionárních kovových kationtů k okolním pohyblivým elektronům.

Vlastnosti kovů

Model kovové vazby vysvětluje fyzikální vlastnosti kovů. Kovy velmi dobře vedou elektřinu a teplo, protože mají volně tekoucí elektrony. Když elektrony vstupují na jeden konec kovu, stejný počet elektronů proudí z druhého konce ven. Když na povrch kovu dopadá světlo, jeho elektrony absorbují malé množství energie a jsou excitovány do jednoho z mnoha prázdných orbitalů. Elektrony okamžitě klesnou zpět na nižší energetické hladiny a vyzařují světlo. Tento proces je zodpovědný za vysoký lesk kovů.

Připomeň si, že iontové sloučeniny jsou velmi křehké. Působení síly vede k tomu, že se stejně nabité ionty v krystalu k sobě příliš přiblíží a krystal se roztříští. Když na kov působí síla, mohou volně proudící elektrony vklouznout mezi nehybné kationty a zabránit jejich kontaktu. Představte si kuličková ložiska, která byla potřena olejem a kloužou kolem sebe. V důsledku toho jsou kovy velmi kujné a tvárné . Lze je vytloukat do tvarů, válcovat do tenkých plechů nebo stahovat do tenkých drátů.

Souhrn

• Kovová vazba je zodpovědná za vlastnosti kovů.
• Kovy dobře vedou elektrický proud a teplo.
• Kovy jsou kujné a poddajné.
• Kovy mají lesk.

Praktika

Otázky

Pomocí níže uvedeného odkazu odpovězte na následující otázky:

http://www.chemguide.co.uk/atoms/bonding/metallic.html

1. Co se děje s valenčními elektrony v kovech?
2. Co drží atomy kovu pohromadě?
3. Co se stane s kovovou vazbou při tavení kovu?
4. Co se stane s kovovou vazbou při varu kovu?

Přehled

Otázky

1. Co je to delokalizovaný elektron?
2. Proč kovy dobře vedou elektřinu a teplo?
3. Proč mají kovy lesk?