Соединения металлов

Металлические связи образуются между двумя атомами металла. Пол Дрюде назвал модель электронного моря упрощенной моделью для описания металлического связывания.  

Модель электронного моря

Большинство атомов металла не обладают достаточным количеством валентных электронов для образования ионного или ковалентного соединения. Тем не менее, электроны валентности в атомах металла свободно удерживаются из-за низкой электроотрицательности или притяжения к ядру. Энергия ионизации атомов металла (энергия, необходимая для удаления электрона из атома) низка, что облегчает удаление валентных электронов из родного атома. Атом образует положительно заряженный ион металла, в то время как свободные внешние электроны существуют как отрицательно заряженные делокализованные электронные облака. Эти электроны могут быть поделены несколькими соседними метал-катиями посредством сильной, привлекательной силы между этими отрицательно и положительно заряженными видами. Такое притягивание между отрицательно заряженными электронами и катионами металла называется металлическими связями, удерживающими атомы вместе. Эта модель электронного моря отвечает за большинство физических свойств металлов, таких как проводимость тепла и электричества, высокие температуры плавления и кипения, ковкость и пластичность.

Металлические твердые тела

Модель электронного моря обладает несколькими металлическими свойствами, включая высокую теплопроводность и электрическую проводимость, металлический блеск, пластичность и ковкость. Делокализованные электроны могут проводить как электричество, так и тепло от одного конца металлического объекта к другому с низким сопротивлением. Металлическая связь не между двумя специфическими атомами металла, а между ионами металла и многими делокализованными электронами, что позволяет металлам деформироваться под давлением и нагреваться без разрушения. Различные металлы, такие как железо, ртуть или медь, отличаются своими физическими свойствами, что отражает разницу в прочности металлических соединений между металлами.

Металлические твердые частицы, такие как кристаллы меди, алюминия и железа, образуются атомами металла: Все они обладают высокой теплопроводностью и электропроводностью, металлическим блеском и ковальностью. Многие из них очень трудны и довольно сильны. Из-за своей ковкости (способности к деформации под давлением или при ударе) они нераскалываются и, следовательно, могут быть использованы, как строительные материалы. Точки плавления металлов сильно различаются. Ртуть является жидкостью при комнатной температуре, а щелочные металлы расплавляются при температуре ниже 200 °C. Несколько металлов после перехода также имеют низкие точки плавления, в то время как переходные металлы плавляются при температурах выше 1000 °C. Эти различия отражают различия в прочности металлического соединения между металлами.

Этот текст адаптирован из Openstax, Химия 2е изд., раздел 10.5: Твердое состояние материи.