Γιατί το σημείο βρασμού και τήξης των μετάλλων είναι υψηλό;
1. Ισχυρή μεταλλική σύνδεση:
* Τα μέταλλα έχουν έναν μοναδικό τύπο σύνδεσης που ονομάζεται Metallic Bonding . Αυτή η συγκόλληση προκύπτει από τα απομακρυσμένα ηλεκτρόνια στο εξωτερικό κέλυφος των μεταλλικών ατόμων.
* Αυτά τα ηλεκτρόνια είναι ελεύθερα να κινούνται σε όλο το μεταλλικό πλέγμα, σχηματίζοντας μια "θάλασσα ηλεκτρονίων".
* Η ισχυρή ηλεκτροστατική έλξη μεταξύ των θετικά φορτισμένων μεταλλικών ιόντων και της αρνητικά φορτισμένης ηλεκτρονικής θάλασσας συγκρατεί τα μεταλλικά άτομα μαζί σε μια σφιχτά γεμάτη, άκαμπτη δομή.
2. Υψηλή ενθαλπία σύντηξης και εξάτμισης:
* Η διάσπαση αυτών των ισχυρών μεταλλικών δεσμών απαιτεί σημαντική ποσότητα ενέργειας. Αυτό αντικατοπτρίζεται στην υψηλή ενθαλπία της σύντηξης (ενέργεια που απαιτείται για να λιώσει ένα στερεό) και ενθαλπία εξάτμισης (ενέργεια που απαιτείται για να βράσει ένα υγρό) για μέταλλα.
3. Κρυσταλλική δομή:
* Τα μέταλλα έχουν συνήθως μια πολύ διατεταγμένη κρυσταλλική δομή , όπου τα άτομα είναι διατεταγμένα σε ένα επαναλαμβανόμενο μοτίβο.
* Αυτή η δομή συμβάλλει στη δύναμη και την ακαμψία τους, καθιστώντας πιο δύσκολο να σπάσει τους δεσμούς και να αλλάξει την κατάσταση της ύλης.
4. Μεγάλος αριθμός ηλεκτρόνων σθένους:
* Πολλά μέταλλα έχουν μεγάλο αριθμό ηλεκτρονίων σθένους (ηλεκτρόνια στο εξωτερικό κέλυφος).
* Αυτά τα ηλεκτρόνια συμβάλλουν στη θάλασσα των ηλεκτρονίων, ενισχύοντας περαιτέρω τη μεταλλική σύνδεση και αυξάνοντας την ενέργεια που απαιτείται για να διαταραχθεί η δομή.
5. Μικρές ατομικές ακτίνες:
* Τα περισσότερα μέταλλα έχουν σχετικά μικρές ατομικές ακτίνες . Αυτό σημαίνει ότι τα μεταλλικά ιόντα είναι στενά συσκευασμένα μαζί, οδηγώντας σε ισχυρότερα ηλεκτροστατικά αξιοθέατα και υψηλότερα σημεία τήξης και βρασμού.
Παραδείγματα:
* IRON (FE) έχει σημείο τήξης 1538 ° C και σημείο βρασμού 2750 ° C.
* Tungsten (W) Έχει το υψηλότερο σημείο τήξης όλων των στοιχείων στους 3422 ° C.
Εξαιρέσεις:
* Υπάρχουν κάποιες εξαιρέσεις σε αυτόν τον γενικό κανόνα, όπως ο Mercury (Hg) , που είναι υγρό σε θερμοκρασία δωματίου λόγω της αδύναμης μεταλλικής σύνδεσης και του σχετικά μεγάλου ατομικού μεγέθους.
Συνοπτικά, τα υψηλά σημεία τήξης και βρασμού των μετάλλων είναι συνέπεια της ισχυρής μεταλλικής τους σύνδεσης, της υψηλής ενθαλπίας της σύντηξης και της εξάτμισης, της κρυσταλλικής δομής, του μεγάλου αριθμού ηλεκτρόνων σθένους και των μικρών ατομικών ακτίνων.
