II. Зонная теория кристаллов.

Эта теория объясняет электропроводимость на основе квантовой теории строения кристаллических тел. Химическая связь в металле описывается с позиции ММО. В процессе образования кристалла происходит перекрывание внешних электронных облаков атомов по аналогии с образованием химической связи в молекулах. Согласно ММО при сближении двух атомных электронных орбиталей идет расщепление энергии АО на орбиталь с более высоким уровнем энергии (МО – разрыхляющая) и орбиталь с более низким уровнем энергии (МО – связывающая). При последовательном увеличение числа взаимодействующих атомов увеличивается число МО. Если в кристалле число атомов будет равно N = 1023 , то из МО будет образована целая энергетическая зона, у которой разность между энергиями соседних орбиталей будет ничтожно мала.

Например: В кристалле натрия разность энергий двух соседних орбиталей равна 10-28 кДж. Таким образом, образуется почти сплошная энергетическая зона.

Выводы:

1. Энергетическая зона состоит из очень близко расположенных МО. Она создается за счет орбиталей внешнего энергетического уровня и заполняется электронами этого уровня.

2. Разность энергии самой «нижней» и самой «высокой» МО равна ∆Е/N (N = 6,02 ∙ 1023), т.е. очень мала и электроны легко переходят с одной МО на другую МО (при затрате минимальной энергии). Электроны двигаясь в объеме металла, являются переносчиками электричества и тепла.

3. Заполнение МО идет в порядке возрастания энергии и в соответствии с принципом Паули на каждой МО размещается по два электрона с ↑↓.