Металлическая связь

Большинство  металлов имеют общие свойства, которые отличны от свойств других простых или сложных веществ. Это такие свойства как повышенные температуры плавления, значительные электро- и теплопроводность, способность отражать свет и прокатываться в листы и имеют характерный металлический блеск.  Эти свойства связаны с существованием в металлах металлической связи — связи между положительно заряженными ионами металлов. Металлическая связь возникает за счет притяжения свободно движущихся по кристаллу электронов.

Валентные атомные орбитали каждого атома металла перекрываются сразу с орбиталями нескольких близлежащих соседей,  и число этих атомных орбиталей чрезвычайно велико. Поэтому число возникающих молекулярных орбиталей тоже велико.

Мы уже знаем, что число валентных электронов атомов металлов небольшое, к тому же они достаточно слабо связаны с собственными ядрами и могут легко отрываться. Поэтому электроны заполняют всю зону взаимодействующих орбиталей. Т.е. в кристаллической решетке металла перемещения электронов происходит свободно. Важное отличие металлической связи от ковалентной – это то, что здесь не существует направленности связи, т.к. электроны по кристаллу распределены почти равномерно. Прочность металлической связи также отличается: ее энергия в 3-4 раза меньше энергии ковалентной связи.

металлическая связь
металлическая связь

Такие особенности, как тепло- и электропроводность металлов связано с существованием свободно движущихся электронов в кристаллической решетке.

Если рассмотреть щелочные металлы, то наиболее активный среди них – цезий, легче всего будет отдавать свои валентные электроны, а труднее всего – рубидий, наименее активный среди щелочных металлов. Чем легче атом металла переходит в состояние иона, тем менее прочна его решетка, вследствие отталкивания положительно заряженных ионов. В связи с этим металл будет обладать пониженной температурой плавления и становится более мягким.

Ниже приведена зависимость температуры плавления металлов от их положения в периодической таблице и числа валентных электронов.

зависимость температуры плавления металлов от положения в периодической таблице и от числа валентных электронов
зависимость температуры плавления металлов от  положения в периодической таблице и от числа валентных электронов