Γιατί τα μέταλλα έχουν μεγαλύτερη αγωγιμότητα και υψηλότερα σημεία τήξης από τα μη μέταλλα;
1. Μεταλλική σύνδεση:
* Delocalized Electrons: Τα μέταλλα έχουν μια "θάλασσα" από απομακρυσμένα ηλεκτρόνια. Αυτά τα ηλεκτρόνια δεν συνδέονται με κανένα συγκεκριμένο άτομο και μπορούν να κινούνται ελεύθερα σε όλο το μεταλλικό πλέγμα. Αυτή η ελεύθερη κίνηση των ηλεκτρονίων είναι το κλειδί για την υψηλή αγωγιμότητα τους.
* Ισχυρές ελκυστικές δυνάμεις: Τα θετικά μεταλλικά ιόντα συγκρατούνται από την ισχυρή ηλεκτροστατική έλξη στα απομακρυσμένα ηλεκτρόνια. Αυτή η ισχυρή έλξη οδηγεί στα υψηλά σημεία τήξης των μετάλλων.
2. Μη μέταλλα:
* ομοιοπολική σύνδεση: Τα μη μέταλλα σχηματίζουν ομοιοπολικούς δεσμούς, όπου τα ηλεκτρόνια μοιράζονται μεταξύ των ατόμων. Αυτά τα κοινά ηλεκτρόνια εντοπίζονται εντός του ομολόγου και δεν μπορούν να κινηθούν ελεύθερα σε μέταλλα.
* ασθενέστερες δυνάμεις: Οι ομοιοπολικοί δεσμοί είναι γενικά ασθενέστεροι από τους μεταλλικούς δεσμούς. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα χαμηλότερα σημεία τήξης και χαμηλότερη αγωγιμότητα σε μη μέταλλα.
Εδώ είναι μια πιο λεπτομερής κατανομή:
αγωγιμότητα:
* Ηλεκτρική αγωγιμότητα: Τα απομακρυσμένα ηλεκτρόνια σε μέταλλα μπορούν εύκολα να μεταφέρουν ένα ηλεκτρικό ρεύμα. Όταν εφαρμόζεται ένα ηλεκτρικό πεδίο, τα ηλεκτρόνια κινούνται ελεύθερα, δημιουργώντας μια ροή ρεύματος. Τα μη μέταλλα, με τοπικά ηλεκτρόνια, έχουν πολύ φτωχότερη ηλεκτρική αγωγιμότητα.
* Θερμική αγωγιμότητα: Ομοίως, η ελεύθερη κίνηση των ηλεκτρονίων σε μέταλλα τους επιτρέπει να μεταφέρουν αποτελεσματικά την ενέργεια θερμότητας. Τα μη μέταλλα, με τα τοπικά τους ηλεκτρόνια, είναι λιγότερο αποτελεσματικά στη μεταφορά θερμότητας.
Σημείο τήξης:
* Ισχυρότερα ομόλογα: Οι ισχυρές ελκυστικές δυνάμεις μεταξύ των μεταλλικών ιόντων και των απομακρυσμένων ηλεκτρονίων απαιτούν σημαντική ποσότητα ενέργειας για να σπάσουν, με αποτέλεσμα τα υψηλά σημεία τήξης.
* Αδύναμη ομόλογα: Στα μη μέταλλα, οι ομοιοπολικοί δεσμοί είναι ασθενέστεροι και απαιτείται λιγότερη ενέργεια για να τους σπάσει, με αποτέλεσμα χαμηλότερα σημεία τήξης.
Εξαιρέσεις:
Ενώ είναι γενικά αληθινές, υπάρχουν εξαιρέσεις σε αυτούς τους κανόνες. Για παράδειγμα, ο γραφίτης, μια μορφή άνθρακα (μη μέταλλο), έχει καλή ηλεκτρική αγωγιμότητα λόγω της μοναδικής δομής του.
Συμπερασματικά, Η βασική διαφορά μεταξύ μετάλλων και μη μεταλλικών παραμένει στη φύση της δομής συγκόλλησης και ηλεκτρονίων τους. Τα μέταλλα με τα απομακρυσμένα ηλεκτρόνια τους και η ισχυρή μεταλλική συγκόλληση παρουσιάζουν υψηλή αγωγιμότητα και υψηλά σημεία τήξης, ενώ τα μη μέταλλα με τα εντοπισμένα ηλεκτρόνια τους και τα ασθενέστερα ομοιοπολικά δεσμούς έχουν χαμηλότερη αγωγιμότητα και χαμηλότερα σημεία τήξης.
