METALLIC BOND: MGA KATANGIAN, KUNG PAANO ITO NABUO AT MGA HALIMBAWA - CHEMISTRY - 2025

Ang metal na bono ay ang isa na humahawak ng mga atomo ng mga elemento ng metal na magkasama. Naroroon ito sa mga metal at tinukoy ang lahat ng kanilang mga pisikal na katangian na nagpapakilala sa kanila bilang matigas, ductile, malleable na materyales at mahusay na conductors ng init at kuryente.

Sa lahat ng mga bono ng kemikal, ang metal na bono ay ang isa lamang kung saan ang mga elektron ay hindi matatagpuan na eksklusibo sa pagitan ng isang pares ng mga atom, ngunit ipinahayag sa pagitan ng milyon-milyon sa kanila sa isang uri ng pandikit o "dagat ng mga electron" na mahigpit na hawakan ang mga ito. o cohesive.

Bono ng metal na tanso

Halimbawa, ipagpalagay na ang metal na tanso. Sa tanso, ang mga atom at Cu nito ay sumuko sa kanilang mga elektron ng valence upang mabuo ang metal na bono. Sa itaas ng bono na ito ay kinakatawan bilang mga Cu ²⁺ cations (asul na bilog) na napapalibutan ng mga electron (dilaw na bilog). Ang mga electron ay hindi pa rin: lumilipat sa buong kristal na tanso. Gayunpaman, sa mga metal hindi kami nagsasalita ng pormal ng mga cations, ngunit ng mga neutral na atom atoms.

Ang bono ng metal ay napatunayan sa pamamagitan ng pagsusuri sa mga katangian ng mga elemento ng metal, pati na rin sa kanilang mga haluang metal. Ang mga ito ay nagsasama ng isang serye ng mga makintab, pilak, matigas, mahirap na materyales, na mayroon ding mataas na pagkatunaw at mga punto ng kumukulo.

Paano nabuo ang metal na bono?

Metallic bond sa sink

Ang bond bond ay nabuo lamang sa pagitan ng isang hanay o pangkat ng mga metal atoms. Upang ang mga elektron ay lumipat sa buong kristal na metal, kailangang magkaroon ng isang "highway" na maaari nilang maglakbay. Ito ay dinisenyo mula sa overlap ng lahat ng mga atomic orbitals ng kalapit na mga atomo.

Halimbawa, isaalang-alang ang isang hilera ng mga atom ng zinc, Zn ··· Zn ··· Zn ···. Ang mga atoms na ito ay nagpapatong sa kanilang mga orbital na valence atom upang lumikha ng mga molekular na molekular. Kaugnay nito, ang mga molekulang orbital na ito ay magkakapatong sa iba pang mga orbit ng kalapit na mga atom ng Zn.

Ang bawat atom zinc ay nag-aambag ng dalawang elektron upang mag-ambag sa metal na bono. Sa ganitong paraan, ang overlap o unyon ng mga molekular na molekular, at ang mga atomo na naibigay ng zinc, ay nagmula ng isang "highway" na kung saan ang mga electron ay ipinahayag sa buong kristal na parang sila ay isang pandikit o dagat ng mga elektron, na sumasaklaw o naliligo ang lahat ng mga metal na metal.

Mga katangian ng metallic bond

Mga istruktura

Ang metal na bono ay nagmula sa mga compact na istruktura, kung saan ang mga atomo ay malapit na nagkakaisa, nang walang gaanong distansya na naghihiwalay sa kanila. Depende sa uri ng tukoy na istraktura, may iba't ibang mga kristal, ang ilan ay mas siksik kaysa sa iba.

Sa mga istruktura ng metal, ang isa ay hindi nagsasalita ng mga molekula, ngunit ng mga neutral na atom (o mga cation, ayon sa iba pang mga pananaw). Ang pagbabalik sa halimbawa ng tanso, sa mga compact crystals nito ay walang mga molekong Cu ₂ , na may isang bono na covalent ng Cu-Cu.

Reorganisasyon

Ang bond metal ay may ari-arian ng muling pag-aayos ng sarili. Hindi ito nangyayari sa mga bono ng covalent at ionic. Kung masira ang isang covalent bond, hindi ito muling bubuo na para bang walang nangyari. Gayundin, ang mga singil ng kuryente sa ionic bond ay hindi mapapansin maliban kung isang kemikal na reaksyon ang maganap.

Isaalang-alang ang halimbawa ng metal mercury upang ipaliwanag ang puntong ito.

Ang metal na bono sa pagitan ng dalawang katabing mga atom ng mercury, ang Hg ··· Hg, ay maaaring masira at muling mabuo sa isa pang kalapit na atom kung ang kristal ay sumailalim sa isang panlabas na puwersa na ipinagpapalit nito.

Kaya, ang bono ay naayos muli habang ang salamin ay sumasailalim sa pagpapapangit. Binibigyan nito ang mga metal ng mga katangian ng pagiging ductile at malleable na materyales. Kung hindi, masisira sila tulad ng mga piraso ng baso o seramik, kahit mainit.

Mga thermal at electrical conductivities

Ang pag-aari ng metal na bono ay may pagkakaroon ng mga dekonasyong elektroniko ay nagbibigay din sa mga metal ng kakayahang magsagawa ng init at kuryente. Ito ay dahil, dahil ang mga electron ay nagpapahayag at gumagalaw sa lahat ng dako, epektibong inililipat nila ang mga panginginig ng atom na parang alon. Ang mga panginginig na ito ay isinasalin sa init.

Sa kabilang banda, kapag gumagalaw ang mga elektron, naiwan ang mga walang laman na puwang na maaaring sakupin ng iba, sa gayon ang pagkakaroon ng isang elektronikong bakante na kung saan mas maraming mga electron ang maaaring "tumakbo" at sa gayon ay nagmula sa isang electric current.

Sa prinsipyo, nang hindi tinutugunan ang mga teoryang pisikal sa likod ng kababalaghan, ito ang pangkalahatang paliwanag ng koryente na kondaktibiti ng mga metal.

Metallic kinang

Ang mga pinahayag at mobile electron ay maaari ring makipag-ugnay sa at tanggihan ang mga photon sa nakikita na ilaw. Depende sa mga densidad at ibabaw ng metal, maaari itong magpakita ng iba't ibang mga kakulay ng kulay-abo o pilak, o kahit na mga iridescent sparkles. Ang pinaka-pambihirang mga kaso ay ang mga tanso, mercury at ginto, na sumisipsip ng mga photon ng ilang mga dalas.

Pagpapahayag ng elektron

Upang maintindihan ang metallic bond kinakailangan upang maunawaan kung ano ang ibig sabihin ng paglalahad ng mga electron. Imposibleng matukoy kung nasaan ang mga electron. Gayunpaman, maaari itong matantya kung aling rehiyon ng puwang ang mga ito ay malamang na matagpuan. Sa isang covalent bond AB, ang pares ng mga electron ay ipinamamahagi sa puwang na naghihiwalay sa mga atoms A at B; pagkatapos ay sinabi nilang matatagpuan sa pagitan ng A at B.

Sa isang bono ng metal na AB, gayunpaman, hindi masasabi na ang mga electron ay kumilos sa parehong paraan tulad ng sa isang b bon na kovalente na AB. Ang mga ito ay hindi matatagpuan sa pagitan ng dalawang tiyak na mga atom ng A at B, ngunit nagkakalat o nakadirekta sa iba pang mga bahagi ng solid kung saan mayroon ding compact, iyon ay, malapit na nakagapos, atoms ng A at B.

Kapag ganito, ang mga electron ng metal na bono ay sinasabing mailalahad: naglalakbay sila ng anumang direksyon kung saan may mga atoms ng A at B, tulad ng ipinapakita sa unang imahe na may mga atoms na tanso at kanilang mga electron.

Samakatuwid, sa metal na bono ay nagsasalita kami ng isang pagpapahayag ng mga elektron na ito, at ang katangian na ito ay responsable para sa marami sa mga pag-aari na mayroon ang mga metal. Ang teorya ng dagat ng mga electron ay batay din dito.

Mga halimbawa ng mga bono ng metal

Ang ilang mga karaniwang ginagamit na link na metal sa pang-araw-araw na buhay ay ang mga sumusunod:

- Mga elemento ng metal

Zinc

Metallic bond sa sink

Sa sink, isang transition metal, ang mga atomo nito ay maiugnay sa metal bond.

Gintong (Au)

Ang purong ginto, tulad ng mga haluang metal ng materyal na ito na may tanso at pilak, ay kasalukuyang ginagamit nang mainam na alahas.

Copper (Cu)

Ang metal na ito ay malawakang ginagamit sa mga de-koryenteng aplikasyon, salamat sa mahusay na mga katangian ng pagpapadaloy ng kuryente.

Pilak (Ag)

Dahil sa mga pag-aari nito, ang metal na ito ay malawakang ginagamit kapwa sa mga pinong aplikasyon ng alahas at sa larangan ng industriya.

Nikel (Ni)

Sa dalisay na estado ito ay karaniwang ginagamit para sa paggawa ng mga barya, baterya, pandayan o iba't ibang mga bahagi ng metal.

Cadmium (Cd)

Ito ay isang napaka-nakakalason na materyal at ginagamit sa paggawa ng mga baterya.

Platinum (Pt)

Ginagamit ito sa pinong alahas (haluang metal na may ginto), at sa paggawa ng mga instrumento sa pagsukat ng laboratoryo at mga implant ng ngipin.

Titanium (Ti)

Ang metal na ito ay karaniwang ginagamit sa engineering, pati na rin sa paggawa ng osteosynthetic implants, pang-industriya na aplikasyon, at alahas.

Humantong (Pb)

Ang materyal na ito ay ginagamit sa paggawa ng mga de-koryenteng conductor, lalo na para sa paggawa ng panlabas na dyaket ng mga kable ng telepono at telecommunication.

- Mga compound ng metal

Karaniwang bakal

Ang reaksyon ng bakal na may carbon ay gumagawa ng karaniwang bakal, isang materyal na mas lumalaban sa makina na stress kumpara sa bakal.

Hindi kinakalawang na Bakal

Ang isang pagkakaiba-iba sa materyal sa itaas ay matatagpuan sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng mga karaniwang bakal na may mga metal na paglipat tulad ng kromo at nikel.

Tanso

Ginagawa ito sa pamamagitan ng pagsasama ng tanso na may lata, sa tinatayang proporsyon ng 88% at 12%, ayon sa pagkakabanggit. Ginagamit ito sa paggawa ng mga barya, tool at pampalamuti sa publiko.

Mga haluang metal na mercury

Ang iba't ibang mga haluang metal ng mercury na may iba pang mga metal na paglipat, tulad ng pilak, tanso at zinc, ay gumagawa ng mga amalgams na ginamit sa dentistry.

Chrome Platinum Alloy

Ang ganitong uri ng haluang metal ay malawakang ginagamit upang gumawa ng mga blades ng labaha.

Si Pieltre

Ang haluang metal na ito ng lata, antimonya, sobre at bismuth ay karaniwang ginagamit para sa paggawa ng mga kagamitan sa sambahayan.

Tanso

Ito ay nabuo sa pamamagitan ng pagsasama ng tanso na may zinc, sa isang proporsyon na 67% at 33%, ayon sa pagkakabanggit. Ginagamit ito sa paggawa ng mga item ng hardware.

Dagat ng Elektroniko

Simpleng representasyon ng isang dagat ng mga electron. Pinagmulan: Muskid

Ang imahe sa itaas ay naglalarawan ng konsepto ng isang dagat ng mga electron. Ayon sa dagat ng teorya ng mga electron, ang mga metal na metal ay nagbuhos ng kanilang mga valence electrons (negatibong singil) upang maging mga atomic ion (positibong singil). Ang pinalabas na mga electron ay nagiging bahagi ng isang dagat kung saan sila ay pinapahayag para sa bawat pulgada ng metal na kristal.

Gayunpaman, hindi ito nangangahulugan na ang isang metal ay binubuo ng mga ion; ang mga atomo nito ay talagang neutral. Hindi kami nagsasalita tungkol sa mga ion ng Hg ⁺ sa likidong mercury, ngunit ng mga neutral na Hg atoms.

Ang isa pang paraan upang mailarawan ang dagat ng mga electron ay sa pamamagitan ng pag-aakalang neutrality ng mga atoms. Kaya, bagaman binibigyan nila ang kanilang mga electron upang tukuyin ang metal na bono na pinapanatili silang mahigpit na cohesive, agad din silang tumatanggap ng iba pang mga elektron mula sa ibang mga rehiyon ng kristal, upang hindi sila makakuha ng isang positibong singil.

Ipinapaliwanag ng teoryang ito kung bakit ang mga metal ay ductile, malleable, at kung paano maiayos ang mga bono upang payagan ang pagpapapangit ng isang kristal nang hindi masira. Ang ilang mga tao ay tumawag sa dagat na ito ng mga elektron na "electronic cement", dahil may kakayahang lumipat, ngunit sa ilalim ng normal na mga kondisyon, pinapatibay nito at pinapanatili ang matatag at maayos na metal na mga metal.

Mga Sanggunian

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemistry (Ika-8 ed.). CENGAGE Pag-aaral.
2. Shiver & Atkins. (2008). Diorganikong kimika. (Ikaapat na edisyon). Mc Graw Hill.
3. Wikipedia. (2020). Metallic bonding. Nabawi mula sa: en.wikipedia.org
4. Ang Mga editor ng Encyclopaedia Britannica. (Abril 4, 2016). Metallic na bono. Encyclopædia Britannica. Nabawi mula sa: britannica.com
5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (Enero 29, 2020). Metallic Bond: Kahulugan, Mga Katangian, at Mga Halimbawa. Nabawi mula sa: thoughtco.com
6. Jim Clark. (Setyembre 29, 2019). Metallic Bonding. Chemistry LibreTexts. Nabawi mula sa: chem.libretexts.org
7. Mary Ellen Ellis. (2020). Ano ang isang Metallic Bond? - Kahulugan, Mga Katangian at Halimbawa. Pag-aaral. Nabawi mula sa: study.com