TEORIE MOŘE ELEKTRONŮ: ZÁKLADY A VLASTNOSTI - CHEMIE - 2026

Teorie moře elektronů je hypotéza, že vysvětluje výjimečnou chemickou jev, který se vyskytuje v kovových vazeb mezi prvky s nízkou electronegativities. Jedná se o sdílení elektronů mezi různými atomy spojenými kovovými vazbami.

Hustota elektronů mezi těmito vazbami je taková, že elektrony jsou delokalizovány a tvoří „moře“, kde se volně pohybují. Může být také vyjádřena pomocí kvantové mechaniky: některé elektrony (obvykle jsou jeden až sedm na atom) jsou uspořádány v orbitálech s více středy, které se táhnou přes kovový povrch.

Podobně si elektrony zachovávají určité místo v kovu, ačkoli pravděpodobnostní rozdělení elektronového oblaku má vyšší hustotu kolem některých specifických atomů. Důvodem je skutečnost, že při použití určitého proudu projevují svou vodivost určitým směrem.

Základy teorie elektronového moře

Teorie moře elektronů nabízí jednoduché vysvětlení charakteristik kovových druhů, jako je odpor, vodivost, tažnost a kujnost, které se liší od jednoho kovu k druhému.

Bylo zjištěno, že odpor udělovaný kovům je způsoben velkou delokalizací přítomnou jejich elektrony, což vytváří velmi vysokou kohezní sílu mezi atomy, které je tvoří.

Tímto způsobem je tažnost známa jako schopnost určitých materiálů umožnit deformaci jejich struktury, aniž by došlo k dostatečnému zlomu, když jsou vystaveny určitým silám.

Vrstvené offshoring

Tažnost i kujnost kovu jsou dány skutečností, že valenční elektrony jsou delokalizovány ve všech směrech ve formě vrstev, což je způsobuje jejich pohyb na sebe navzájem působením vnější síly, zabránění rozbití kovové struktury, ale umožnění její deformace.

Stejně tak svoboda pohybu delokalizovaných elektronů umožňuje tok elektrického proudu, takže kovy mají velmi dobrou vodivost elektřiny.

Tento jev volného pohybu elektronů navíc umožňuje přenos kinetické energie mezi různými oblastmi kovu, což podporuje přenos tepla a způsobuje, že kovy vykazují velkou tepelnou vodivost.

Teorie moře elektronů v kovových krystalech

Krystaly jsou pevné látky, které mají fyzikální a chemické vlastnosti - jako je hustota, bod tání a tvrdost - které jsou stanoveny druhem sil, které způsobují, že částice, které je tvoří, drží pohromadě.

Svým způsobem jsou krystaly kovového typu považovány za ty nejjednodušší struktury, protože každý „bod“ krystalové mřížky byl obsazen atomem samotného kovu.

Ve stejném smyslu bylo zjištěno, že struktura kovových krystalů je obecně krychlová a je soustředěna na tvářích nebo na těle.

Tyto druhy však mohou mít také šestiúhelníkový tvar a poměrně kompaktní obal, což jim dává obrovskou hustotu, která je pro ně charakteristická.

Z tohoto strukturálního důvodu se vazby, které se tvoří v kovových krystalech, liší od vazeb, které se vyskytují v jiných třídách krystalů. Jak je vysvětleno výše, elektrony, které mohou vytvářet vazby, jsou delokalizovány v celé krystalové struktuře.

Nevýhody teorie

V kovových atomech je malé množství valenčních elektronů v poměru k jejich energetické hladině; to znamená, že existuje více energetických stavů, než je počet vázaných elektronů.

To znamená, že vzhledem k silné elektronické delokalizaci a také částečně zaplněným energetickým pásmům se mohou elektrony pohybovat přes retikulární strukturu, když jsou vystaveny elektrickému poli z vnějšku, kromě toho, že vytvářejí oceán elektronů který podporuje propustnost sítě.

Svaz kovů je tedy interpretován jako konglomerát pozitivně nabitých iontů spojený s mořem elektronů (negativně nabitý).

Existují však vlastnosti, které nejsou tímto modelem vysvětleny, jako je například tvorba určitých slitin mezi kovy se specifickými složeními nebo stabilita kolektivních kovových vazeb.

Tyto nevýhody jsou vysvětleny kvantovou mechanikou, protože jak tato teorie, tak mnoho dalších přístupů byly stanoveny na základě nejjednoduššího modelu jediného elektronu, zatímco se jej pokouší aplikovat v mnohem složitějších strukturách víceelektronových atomů.

Reference

1. Wikipedia. (2018). Wikipedia. Obnoveno z en.wikipedia.org
2. Holman, JS a Stone, P. (2001). Chemie. Obnoveno z books.google.co.ve
3. Parkin, G. (2010). Lepení kov-kov. Obnoveno z books.google.co.ve
4. Rohrer, GS (2001). Struktura a lepení v krystalických materiálech. Obnoveno z books.google.co.ve
5. Ibach, H. a Lüth, H. (2009). Fyzika pevných látek: Úvod do principů materiálových věd. Obnoveno z books.google.co.ve