Ποιος είναι ο λόγος που τα μέταλλα έχουν ιδιότητες που κάνουν;
1. Μεταλλική σύνδεση:
* Electron Sea Model: Σε αντίθεση με άλλους τύπους συγκόλλησης, τα μέταλλα δεν μοιράζονται ή μεταφέρουν ηλεκτρόνια μεταξύ σταθερών ζευγών ατόμων. Αντ 'αυτού, τα μεταλλικά άτομα συνεισφέρουν τα ηλεκτρόνια σθένους τους σε μια "θάλασσα" από απομακρυσμένα ηλεκτρόνια που κινούνται ελεύθερα σε όλο το μεταλλικό πλέγμα.
* Ισχυρά αξιοθέατα: Αυτή η "θάλασσα" ηλεκτρονίων δημιουργεί ισχυρά ηλεκτροστατικά αξιοθέατα μεταξύ των θετικά φορτισμένων μεταλλικών ιόντων και της αρνητικής φορτισμένης ηλεκτρονικής θάλασσας, με αποτέλεσμα ισχυρούς μεταλλικούς δεσμούς. Αυτή η ισχυρή συγκόλληση είναι υπεύθυνη για πολλά από τα βασικά χαρακτηριστικά των μετάλλων.
2. Ιδιότητες εξηγούνται:
* Υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα: Τα απομακρυσμένα ηλεκτρόνια μπορούν να κινούνται ελεύθερα μέσω του μεταλλικού πλέγματος, μεταφέροντας εύκολα το ηλεκτρικό ρεύμα.
* Υψηλή θερμική αγωγιμότητα: Η θερμική ενέργεια μεταφέρεται γρήγορα από τα ηλεκτρόνια ελεύθερης μετακίνησης.
* Μαλλιδικότητα και ολκιμότητα: Τα απομακρυσμένα ηλεκτρόνια επιτρέπουν στα άτομα του μετάλλου να γλιστρούν μεταξύ τους χωρίς να σπάσουν τον μεταλλικό δεσμό. Αυτό εξηγεί γιατί τα μέταλλα μπορούν να σφυρηλατηθούν σε φύλλα (ευελιξία) και να τραβηχτούν σε καλώδια (ολκιμότητα).
* λάμψη: Τα ελεύθερα ηλεκτρόνια μπορούν να απορροφήσουν και να εκπέμπουν ξανά το φως, δίνοντας στα μέταλλα τη χαρακτηριστική τους λάμψη.
* υψηλά σημεία τήξης και βρασμού: Οι ισχυροί μεταλλικοί δεσμοί απαιτούν πολλή ενέργεια για να ξεπεραστούν, οδηγώντας σε υψηλά σημεία τήξης και βρασμού.
3. Παραλλαγές στις ιδιότητες:
* Διαφορετικές διαμορφώσεις ηλεκτρονίων: Ο αριθμός των ηλεκτρονίων σθένους που συνεισφέρει από κάθε ατόμο μετάλλου επηρεάζει τη δύναμη του μεταλλικού δεσμού και έτσι επηρεάζει τις ιδιότητες. Για παράδειγμα, τα μέταλλα με περισσότερα ηλεκτρόνια σθένους τείνουν να είναι ισχυρότερα και έχουν υψηλότερα σημεία τήξης.
* Κρυσταλλική δομή: Η διάταξη των ατόμων στο μεταλλικό πλέγμα (π.χ. κυβική κυβική, επικεντρωμένη στο πρόσωπο κυβικά) επηρεάζει επίσης τις ιδιότητες.
* κράματα: Ο συνδυασμός διαφορετικών μετάλλων μπορεί να δημιουργήσει κράματα με ιδιότητες προσαρμοσμένες για συγκεκριμένες εφαρμογές. Για παράδειγμα, η προσθήκη άνθρακα σε σίδηρο δημιουργεί χάλυβα, ο οποίος είναι ισχυρότερος και σκληρότερος από τον καθαρό σίδερο.
Συνοπτικά: Η μοναδική φύση της μεταλλικής σύνδεσης, με τα απομακρυσμένα ηλεκτρόνια της, είναι ο θεμελιώδης λόγος για τον οποίο τα μέταλλα παρουσιάζουν τις διακριτικές τους ιδιότητες, συμπεριλαμβανομένης της υψηλής αγωγιμότητας, της ευελιξίας, της ολκιμότητας και της λάμψης.
