Metalliska bindningar
- Definiera metallisk bindning.
- Beskriv metallers egenskaper.
Varför beter sig metaller som de gör?
Bilden ovan är en kopparplatta som gjordes 1893. Bruksföremålet har en stor mängd genomarbetade dekorationer och föremålet är mycket användbart. Vad skulle ha hänt om vi beslutat att koppar(I)klorid var ett lika bra material (ja, det innehåller ju koppar). CuCl skulle sluta som ett pulver när vi stampade på det för att forma det. Metaller beter sig på unika sätt. Den bindning som sker i en metall är ansvarig för dess utmärkande egenskaper: lyster, formbarhet, duktilitet och utmärkt ledningsförmåga.
Den metalliska bindningen
Rena metaller är kristallina fasta ämnen, men till skillnad från joniska föreningar är varje punkt i kristallgitteret upptagen av en identisk atom. Elektronerna i de yttre energinivåerna hos en metall är rörliga och kan glida från en metallatom till en annan. Detta innebär att metallen mer korrekt ses som en rad positiva joner omgivna av ett hav av rörliga valenselektroner. Elektroner som kan röra sig fritt i metallkristallens tomma banor kallas delokaliserade elektroner (se figuren nedan ). En metallbindning är de stationära metallkatjonernas attraktion till de omgivande rörliga elektronerna.
Figur 8.16
I en metall är de stationära metallkatjonerna omgivna av ett hav av rörliga valenselektroner som inte är associerade med någon enskild katjon.
Metallers egenskaper
Metallbindningsmodellen förklarar metallers fysiska egenskaper. Metaller leder elektricitet och värme mycket bra på grund av deras fritt flödande elektroner. När elektroner kommer in i den ena änden av en metallbit flödar lika många elektroner ut från den andra änden. När ljus lyser på en metalls yta absorberar dess elektroner små mängder energi och blir exciterade till någon av dess många tomma banor. Elektronerna faller omedelbart tillbaka till lägre energinivåer och avger ljus. Denna process är ansvarig för metallernas höga lyster.
Figur 8.17
The American Platinum Eagle är USA:s officiella guldmynt i platina och präglades första gången 1997. En metalls lyster beror på dess metalliska bindningar.
Håll dig i minnet att joniska föreningar är mycket sköra. Om man utövar en kraft resulterar det i att lika laddade joner i kristallen kommer för nära varandra, vilket gör att kristallen splittras. När en kraft appliceras på en metall kan de fritt flödande elektronerna glida in mellan de stationära katjonerna och förhindra att de kommer i kontakt med varandra. Tänk dig kullager som är belagda med olja och som glider förbi varandra. Som ett resultat av detta är metaller mycket formbara och duktiga . De kan hamras till former, rullas till tunna plåtar eller dras till tunna trådar.
Sammanfattning
- Den metalliska bindningen är ansvarig för metallernas egenskaper.
- Metaller leder elektricitet och värme väl.
- Metaller är duktiga och formbara.
- Metaller har lyster.
Praktik
Frågor
Använd länken nedan för att besvara följande frågor:
http://www.chemguide.co.uk/atoms/bonding/metallic.html
- Vad händer med valenselektroner i metaller?
- Vad håller ihop atomerna i en metall?
- Vad händer med metallbindningen när en metall smälts?
- Vad händer med metallbindningen när en metall kokar?
Review
Frågor
- Vad är en delokaliserad elektron?
- Varför leder metaller elektricitet och värme bra?
- Varför har metaller lyster?
- delokaliserade elektroner: Elektroner som kan röra sig fritt i metallkristallens tomma banor.
- Duktil: Kan dras ut till en tunn tråd.
- Lyster: En mild glans eller ett mjukt skimmer, särskilt på en delvis reflekterande yta.
- formbar: Kan hamras eller pressas permanent i form utan att gå sönder eller spricka.
- metallisk bindning: De stationära metallkatjonernas dragningskraft på de omgivande rörliga elektronerna.