Металлическая связь
Для металлов характерно наличие на внешней электронной оболочке небольшого числа валентных электронов (1-3) и значительное число вакантных орбиталей. Поэтому энергетически более выгодно, чтобы электроны не были локализованы, а принадлежали всему кристаллу металла. Согласно теории свободных электронов, в углах кристаллической решетки металла находятся положительно заряженные ионы, которые окружены «электронным газом», состоящим из делокализованных электронов.
Ме
Ме
+ n
Между положительно заряженными ионами металла и нелокализованными электронами существует электростатическое взаимодействие, обеспечивающее устойчивость вещества. Этот особый вид химической связи в металлах за счет перекрывания электронных орбиталей делокализованных валентных электронов называется металлической связью. В отличие от ковалентной неполярной связи металлическая связь – ненасыщенная и ненаправленная.
Все свойства металлов обусловлены этим видом связи. Так наличие электронов, которые могут свободно перемещаться по объему кристалла, обеспечивает высокую электро- и теплопроводность, а также ковкость и пластичность металлов. Металлический блеск обусловлен отражением световых лучей от «электронного газа», который несколько выходит за границу положительно заряженных ионов.
Заключение по материалу «Химическая связь и строение молекул»
В зависимости от расстояния, на котором проявляется химическая связь, ее делят на короткодействующую и длиннодействующую. Короткодействующая проявляется на расстояниях близких к размеру атомов: это в молекулах или кристаллах на расстоянии 0,074-0,400 нм; энергия разрыва этой связи 40-1000 кДж/моль. К короткодействующей относится ковалентная связь, это очень прочная связь. В зависимости от способа образования ковалентной связи энергия связи будет разная.
Например:
а) обменный механизм 120-500 кДж/моль
б) донорно-акцепторный механизм 40-200 кДж/моль
Примером обменного механизма образования ковалентной связи является образование Н2 : Есв=436 кДж; lсв=0,074 нм. Ионная связь слабее ковалентной связи, ее энергия составляет около 100 кДж/моль.
Рассмотрев виды внутримолекулярной химической связи по уменьшению прочности их можно расположить:
Металлическая › ковалентная неполярная › ковалентная полярная › ионная.
Что касается взаимосвязи между отдельными видами связи, то можно сделать следующий вывод: ковалентная связь – универсальный вид химической связи, т.к. когда полярность достигает своего максимума (длина диполя равна диаметру молекулы) ковалентная полярная связь превращается в ионную связь, а когда связываются химической связью одинаковые атомы и электроны обобществляются, то ковалентная неполярная связь превращается в металлическую.
В настоящее время можно считать, что известные на сегодня виды химической связи едины по своей природе.