kim8-2.4· Bölmə 2. Kimyəvi rabitə· ~13 dəq

Metal rabitəsi

Metal kationları və delokallaşmış elektronlar, atom radiusu ilə ərimə temperaturu əlaqəsi, plastiklik.

Metalların elektronları nüvə tərəfindən zəif cəzb olunur, buna görə onlar asanlıqla atomdan ayrılaraq delokallaşmış (yarımsərbəst) hala keçir, atomlar isə müsbət yüklü iona — kationa çevrilir. Delokallaşmış elektronlar metal kationlarını cəzb edir və onlar arasında güclü rabitə yaranır: metal kationları və delokallaşmış elektronlar hesabına yaranan bu rabitə metal rabitəsi adlanır, o, kovalent rabitə və ion rabitəsindən fərqlənir. Metal parçasını üfüqi və şaquli hərəkətdə olan 'qatlar', delokallaşmış elektronları isə 'elektron dənizi' kimi təsəvvür etmək olar. Kiçik radiuslu metallarda ion və elektronlar arasında cəzbetmə güclü olduğuna görə daha güclü metal rabitəsi əmələ gəlir; belə metalların ərimə və qaynama temperaturları, əsasən, yüksək olur. Cərəyan mənbəyinə qoşulduqda 'elektron dənizi' elektrik keçiriciliyinə səbəb olur, istiliyin ötürülməsi də həmin elektronlar hesabına baş verir. Mexaniki təsirdə 'qatlar'da yerdəyişmə baş verir, lakin qüvvətli metal rabitəsi bəzən qopmaya imkan vermir və forma qorunur — metal plastik olur.

📌Nümunə

Məsələn: litiumun atom radiusu (76 pm76\ \text{pm}) natriumunkundan (102 pm102\ \text{pm}) kiçik olduğu üçün onun ərimə temperaturu (180.5 ∘C180.5\ ^\circ\text{C}) natriumunkundan (97.8 ∘C97.8\ ^\circ\text{C}) yüksəkdir.

Əsas terminlər

Metal rabitəsi — Metal kationları ilə delokallaşmış elektronlar arasında yaranan, ion və kovalent rabitədən fərqlənən rabitə növü.
Delokallaşmış elektronlar — Nüvə tərəfindən zəif cəzb olunduğu üçün atomdan ayrılıb metal daxilində sərbəst hərəkət edən elektronlar.
Kation — Elektronunu itirərək müsbət yüklü iona çevrilmiş metal atomu.
Elektron dənizi — Delokallaşmış elektronların metal daxilində yayılmasını təsvir edən məcazi obraz.
Plastiklik — Metalın 'qatlar'ının bir-birinə nəzərən yerdəyişməsi ilə rabitə qopmadan forma dəyişdirə bilmə xassəsi.
Metal ərintisi — Metalın xassələrini müəyyən məqsədə uyğunlaşdırmaq üçün başqa metal əlavə etməklə hazırlanan qarışıq.
Qələvi metalların atom radiusu və ərimə temperaturu
MetalAtom radiusuƏrimə temperaturu
Litium76 pm76\ \text{pm}180.5 ∘C180.5\ ^\circ\text{C}
Natrium102 pm102\ \text{pm}97.8 ∘C97.8\ ^\circ\text{C}
Kalium138 pm138\ \text{pm}63.5 ∘C63.5\ ^\circ\text{C}
Rubidium152 pm152\ \text{pm}39.3 ∘C39.3\ ^\circ\text{C}
Sezium167 pm167\ \text{pm}28.5 ∘C28.5\ ^\circ\text{C}

Radius kiçikdikcə kation-elektron cəzbetməsi, deməli metal rabitəsi güclənir və ərimə temperaturu yüksəlir.

Metalların xassəsi və səbəbi
XassəSəbəbi
Elektrik keçiriciliyiDelokallaşmış 'elektron dənizi' cərəyanı daşıyır
İstiliyin ötürülməsiDelokallaşmış elektronlar hesabına baş verir
Plastiklik'Qatlar'da yerdəyişmə olur, güclü rabitə bəzən qopmur, forma qorunur
Ərintinin bərkliyi artmasıRadiusu böyük atom əlavə olunduqda 'qatlar'ın hərəkəti çətinləşir

Metalların səciyyəvi xassələri metal rabitəsinin nəticəsidir.

✎Litium və natriumun metal rabitəsini müqayisə et
  1. 1Radiusları qarşılaşdır: Litiumun atom radiusu 76 pm76\ \text{pm}, natriumunku isə 102 pm102\ \text{pm}-dir, deməli litiumun radiusu kiçikdir.
  2. 2Cəzbetməni qiymətləndir: Kiçik radiuslu metallarda kation ilə delokallaşmış elektronlar arasında cəzbetmə güclü olur, buna görə litiumun metal rabitəsi natriumunkundan güclüdür.
  3. 3Ərimə temperaturu fərqini hesabla: 180.5 ∘C−97.8 ∘C=82.7 ∘C180.5\ ^\circ\text{C} - 97.8\ ^\circ\text{C} = 82.7\ ^\circ\text{C}.
  4. 4Nəticə çıxar: Güclü metal rabitəsi yüksək ərimə temperaturu ilə nəticələnir; litiumun ərimə temperaturu natriumunkundan 82.7 ∘C82.7\ ^\circ\text{C} yüksəkdir, bu da hesablamanı təsdiqləyir.
✎Ərinti hazırlananda plastikliyin dəyişməsini izah et
  1. 1Başlanğıc vəziyyət: Təmiz metalda 'qatlar' mexaniki təsir altında nisbətən sərbəst yerini dəyişə bilir, ona görə metal plastikdir.
  2. 2Ərintiyə əlavə et: Metala az miqdarda atom radiusu böyük olan başqa metal əlavə edilir.
  3. 3Nəticəni izah et: Böyük atom 'qatlar'ın sürüşməsinə mane olur, ona görə plastiklik azalır və ərinti təmiz metaldan daha bərk olur.
🚫Tez-tez səhv

Bəzi şagirdlər rabitənin gücünü delokallaşmış elektronların sayı ilə bağlayır; əslində rabitəni gücləndirən amil kation-elektron məsafəsi, yəni atom radiusudur — radius nə qədər kiçikdirsə, rabitə bir o qədər güclüdür.

⚠️Diqqət

1-ci qrupda yuxarıdan aşağıya (litiumdan seziuma) doğru atom radiusu artır, metal rabitəsi isə əksinə zəifləyir — 'radius artır, rabitə də güclənir' düşünmək səhvdir.

💡Qeyd

Delokallaşmış elektronları 'elektron dənizi', metal parçasını isə hərəkət edə bilən 'qatlar' kimi təsəvvür et — bu obraz həm keçiriciliyi, həm də plastikliyi yadda saxlamağa kömək edir.

🚫Tez-tez səhv

Ərintiyə radiusu böyük atom əlavə etmək plastikliyi artırmır, əksinə azaldır: böyük atom 'qatlar'ın sürüşməsini çətinləşdirir və ərinti daha bərk olur.

Qaydalar

  1. 1Metal rabitəsi metal kationları və delokallaşmış elektronlar hesabına yaranan rabitədir.
  2. 2Metalların elektronları nüvə tərəfindən zəif cəzb olunduğu üçün delokallaşır, atomlar isə müsbət yüklü iona çevrilir.
  3. 3Kiçik radiuslu metallarda cəzbetmə güclü olduğuna görə metal rabitəsi də güclü olur, ərimə və qaynama temperaturları isə, əsasən, yüksək olur.
  4. 4Dövri cədvəlin 1-ci qrupunda yuxarıdan aşağıya doğru atom radiusu artdığından metal rabitəsi zəifləyir.
  5. 5Delokallaşmış 'elektron dənizi' metalın elektrik keçiriciliyinə və istiliyin ötürülməsinə səbəb olur.
  6. 6Mexaniki təsirdə 'qatlar'da yerdəyişmə baş verir, lakin qüvvətli metal rabitəsi bəzən qopmaya imkan vermir və forma qorunur.
  7. 7Ərintiyə atom radiusu böyük olan metal əlavə edildikdə 'qatlar'ın hərəkəti çətinləşir, plastiklik azalır və ərinti daha bərk olur.

Məşq

10 asan · 10 orta · 10 çətin

Hər testdə təsadüfi 10-dək sual seçilir

AsanOrtaÇətinQarışıq