LÝ THUYẾT BIỂN ĐIỆN TỬ: CÁC NGUYÊN TẮC CƠ BẢN VÀ THUỘC TÍNH - HÓA HỌC - 2026

Các lý thuyết về biển của electron là một giả thuyết để giải thích một hiện tượng hóa học đặc biệt xảy ra trong liên kết kim loại giữa các yếu tố với electronegativities thấp. Đó là sự chia sẻ electron giữa các nguyên tử khác nhau liên kết bằng liên kết kim loại.

Mật độ electron giữa các liên kết này đến mức các electron được phân chia và tạo thành một "biển" nơi chúng di chuyển tự do. Nó cũng có thể được biểu thị bằng cơ học lượng tử: một số electron (thường có từ một đến bảy mỗi nguyên tử) được sắp xếp theo các obitan với nhiều tâm trải dài trên bề mặt kim loại.

Tương tự như vậy, các electron giữ lại một vị trí nhất định trong kim loại, mặc dù sự phân bố xác suất của đám mây electron có mật độ cao hơn xung quanh một số nguyên tử cụ thể. Điều này là do thực tế là khi một dòng điện nhất định được áp dụng, chúng biểu hiện độ dẫn của chúng theo một hướng cụ thể.

Các nguyên tắc cơ bản của lý thuyết biển electron

Lý thuyết về biển electron đưa ra lời giải thích đơn giản về các đặc tính của kim loại như điện trở, độ dẫn điện, độ dẻo và tính dễ uốn, những đặc điểm này khác nhau giữa các kim loại.

Người ta đã phát hiện ra rằng điện trở được quy cho kim loại là do sự phân chia lớn mà các điện tử của chúng có mặt, tạo ra lực liên kết rất cao giữa các nguyên tử hình thành chúng.

Theo cách này, độ dẻo được gọi là khả năng của một số vật liệu nhất định cho phép cấu trúc của chúng bị biến dạng, mà không có đủ năng suất để phá vỡ, khi chúng chịu một số lực nhất định.

Phân lớp

Cả tính dẻo và tính dễ uốn của kim loại được xác định bởi thực tế là các electron hóa trị được phân chia theo mọi hướng dưới dạng các lớp, điều này làm cho chúng chuyển động chồng lên nhau dưới tác dụng của ngoại lực, tránh phá vỡ cấu trúc kim loại nhưng lại cho phép biến dạng của nó.

Tương tự như vậy, sự tự do chuyển động của các êlectron phân chia cho phép có dòng điện chạy qua, làm cho kim loại có tính dẫn điện rất tốt.

Ngoài ra, hiện tượng chuyển động tự do của các êlectron cho phép truyền động năng giữa các vùng khác nhau của kim loại, thúc đẩy sự truyền nhiệt và làm cho kim loại có tính dẫn nhiệt cao.

Lý thuyết về biển electron trong tinh thể kim loại

Tinh thể là những chất rắn có các đặc tính vật lý và hóa học - chẳng hạn như mật độ, điểm nóng chảy và độ cứng - được thiết lập bởi loại lực làm cho các phần tử tạo nên chúng gắn kết với nhau.

Theo một cách nào đó, tinh thể loại kim loại được coi là có cấu trúc đơn giản nhất, bởi vì mỗi "điểm" của mạng tinh thể đã được chiếm bởi một nguyên tử của chính kim loại đó.

Cũng theo nghĩa này, người ta đã xác định được rằng nhìn chung cấu trúc của tinh thể kim loại là hình khối và nằm ở tâm trên các mặt hoặc trên thân.

Tuy nhiên, những loài này cũng có thể có hình lục giác và có một bao bì khá nhỏ gọn, mang lại cho chúng mật độ khổng lồ đó là đặc điểm của chúng.

Do lý do cấu trúc này, liên kết hình thành trong tinh thể kim loại khác với liên kết hình thành trong các loại tinh thể khác. Các electron có thể hình thành liên kết được phân định vị trí trong suốt cấu trúc tinh thể, như đã giải thích ở trên.

Nhược điểm của lý thuyết

Trong nguyên tử kim loại có một lượng nhỏ các điện tử hóa trị tương ứng với mức năng lượng của chúng; nghĩa là có sẵn một số trạng thái năng lượng lớn hơn số electron liên kết.

Điều này ngụ ý rằng, vì có sự phân chia điện tử mạnh và các dải năng lượng cũng đã được lấp đầy một phần, các điện tử có thể di chuyển qua cấu trúc mạng khi chúng chịu một điện trường từ bên ngoài, ngoài ra còn hình thành đại dương các điện tử. hỗ trợ tính thấm của mạng.

Vì vậy sự liên kết của các kim loại được hiểu là một tập hợp các ion tích điện dương được ghép bởi một biển electron (mang điện tích âm).

Tuy nhiên, có những đặc điểm không được giải thích bởi mô hình này, chẳng hạn như sự hình thành các hợp kim nhất định giữa các kim loại có thành phần cụ thể hoặc sự ổn định của các liên kết kim loại tập thể, trong số những đặc điểm khác.

Những hạn chế này được giải thích bằng cơ học lượng tử, bởi vì cả lý thuyết này và nhiều cách tiếp cận khác đều được thiết lập dựa trên mô hình đơn giản nhất của một electron, trong khi cố gắng áp dụng nó trong các cấu trúc phức tạp hơn nhiều của nguyên tử đa electron.

Người giới thiệu

1. Wikipedia. (2018). Wikipedia. Khôi phục từ en.wikipedia.org
2. Holman, JS và Stone, P. (2001). Hóa học. Đã khôi phục từ books.google.co.ve
3. Parkin, G. (2010). Liên kết kim loại-kim loại. Đã khôi phục từ books.google.co.ve
4. Rohrer, GS (2001). Cấu trúc và liên kết trong vật liệu tinh thể. Đã khôi phục từ books.google.co.ve
5. Ibach, H., và Lüth, H. (2009). Vật lý trạng thái rắn: Giới thiệu về các Nguyên lý của Khoa học Vật liệu. Đã khôi phục từ books.google.co.ve