زنگ تفریح 252
این مطلب مفهوم پیوند فلزی را به شما معرفی می‌کند. در این مطلب اشکال مختلف مرتبط با پیوند فلزی با مثال برای شما توضیح داده می‌شود.
 |
| شمایی از اوربیتال مولکولی |
در دنیای شیمی، فلزات دسته‌ای از عناصر هستند که به خاطر خواص شیمیایی و فیزیکی منحصر بفردشان بسیار شناخته شده هستند. در اصل، فلزات تمامی بخش‌های شیمی صنعتی را شکل می‌دهند و تصور جهانی بدون فلزات غیر ممکن است. برای فهم ساختار درونی فلزات، ما باید بیشتر درباره پیوندهای فلزی بدانیم. از اسم این پیوند معلوم است که این پیوند، پیوندی میان اتم‌های درون فلزات است. ماهیت آن، شامل اشتراک الکترون‌ها میان شبکه اتم‌های فلز است. در یک فلز، واکنش داخلی الکترومغناطیسی میان الکترون‌های آزاد که الکترون‌های رسانش خوانده می‌شوند و هسته اتم، پیوند فلزی خوانده می‌شود. اساسا، مهمترین نظریه‌ای که به راحتی مکانیسم پیوند داخلی فلزات را توضیح می‌دهد از s، p، d، f و نظریه‌های اوربیتالی دیگر استفاده می‌کند. این نظریه بیشتر بعنوان نظریه اوربیتال مولکولی معروف است و یک درک جامع از این مفهوم را بیان می‌کند. تقریبا تمامی فلزات مثال‌هایی از پیوند فلزی هستند و خواص فیزیکی آن‌ها به راحتی توسط نظریه اوربیتال مولکولی توجیه می‌شوند. نظریه اوربیتال مولکولی مفهومی است که در مقاطع بالاتر شیمی درس داده می‌شود و همان گونه که اوربیتال را برای اتم معرفی شد برای مولکول نیز معرفی می‌شود. از آنجا که این نظریه به راحتی توسط استفاده از نمودارهای اوربیتالی تفسیر می‌شود، نظریه اوربیتال مولکولی برای توضیح بسیاری از مفاهیم شیمی کاربرد دارد. با توجه به ارزش پیوندهای فلزی که خواص مختلفی را از خود نشان می‌دهند، باید بیشتر درباره آن‌ها بحث کنیم.
خواص پیوند فلزی
به خاطر پیوند فلزی درونی، فلزات خواص مختلفی را از خود نشان می‌دهند. فلزات جامد خواص مختلفی دارند از جمله اینکه می‌توانند حرارت و الکتریسیته را هدایت کنند، نقطه ذوب و جوش بالایی دارند و جامدهای محکمی هستند. خاصیت چکش خواری (توانایی شکل گرفتن با ضربه بدون شکستن)، قابلیت مفتول شدن (توانایی به شکل سیم درآمدن)، درخشندگی فلزی و ماتی از خواص دیگر فلزات هستند. ویژگی دیگر فلزات رسانش است. فلزات جامد و مایع بدلیل وجود الکترون‌های آزاد که بعنوان انتقال دهنده بار عمل می‌کنند، هدایت کننده الکتریسیته و حرارت هستند. به همین دلیل است که رسانش الکتریکی فلزات یک نقش اساسی در تعیین فلزاتی که بعنوان رسانا می‌خواهیم استفاده کنیم، دارند. متشابها بسته به قدرت پیوند فلزی، فلزات دارای نقطه جوش و ذوب متفاوت هستند. در واقع، هرچه تعداد الکترون‌های آزاد بیشتر باشند و اتم‌ها در فلز به هم بیشتر فشرده باشند، نقطه ذوب و جوش بالاتر است. متشابها به دلیل الکترون‌های آزاد فلزات می‌توانند روی هم زمانیکه به هم فشار داده می‌شوند حرکت کنند و این همان خاصیت چکش خواری و شکل پذیری (مفتول شدن) را به آن‌ها می‌بخشد.
نمونه‌هایی از پیوند فلزی
همانطور که NaCl مثالی از پیوند یونی می‌باشد، فلزات مختلف مانند آهن، لیتیم، پتاسیم، طلا، نقره همگی نمونه‌هایی از پیوند فلزی هستند. حتی آلیاژهای فلزی نمونه‌های خوبی از این پیوندها هستند. برنج، که آلیاژ مس و روی است، ترفنول-دی (Terfenol-D) (یک آلیاژ مگنتواستریکشن) و عناصر شیمیایی مختلف نمونه‌های دیگری از پیوند فلزی هستند. بیشتر فلزات دارای یک یا دو الکترون پیوندی هستند و انرژی یونیزاسیون آن‌ها بسیار پایین است، که نشان می‌دهد، الکترون‌های پیوندی به اتم وابسته نیستند و می‌توانند به یکدیگر منتقل شوند. راحتی جابجایی الکترون در شبکه کریستالی، تعیین کننده پیوند، یعنی پیوند یونی، کووالانسی یا فلزی می‌باشد. خواصی که فلزات از خود نشان می‌دهند به دلایلی است که در بالا ذکر شد. برای نمونه، گالیوم را در نظر بگیرید، گالیوم مذاب بسیار مایع نادری است و این به دلیل پیوند فلزی قوی گالیم است.
پیوند فلزی یک از اشکال مختلف پیوندهای شیمیایی که در علم شیمی مطالعه می‌شوند را شکل می‌دهد. این مطلب اطلاعات مختصری از این شکل پیوند بود که دلیل اصلی خواص فیزیکی مختلف فلزات است.