СТВ на металлах электростатическая свободная

Помимо рассмотренных типов связи, особо выделяют металлическую связь, которая проявляется при взаимодействии атомов элементов, имеющих избыток свободных валентных орбиталей по отношению к числу валентных электронов. При сближении таких атомов, например в результате конденсации пара, электроны приобретают способность свободно перемеш,аться между ядрами в пространстве именно благодаря относительно высокой концентрации свободных орбиталей. В результате этого в решетке металлов возникают свободные электроны (электронный газ), которые непрерывно перемещаются между положительными ионами, электростатически их притягивают и обеспечивают стабильность решетки металлов. Таков механизм образования металлической связи у непереходных металлов. У переходных металлов механизм ее образования несколько усложняется часть валентных электронов оказывается локализованной, осуществляя направленные ковалентные связи между соседними атомами. Поскольку ковалентная связь более прочная, чем металлическая, у переходных металлов температуры плавления и кипения выше, чем у щелочных и щелочноземельных металлов, а также у переходных металлов с электронными оболочками, близкими к завершению. Это наглядно видно при сопоставлении температур плавления и кипения металлов 6-го периода (табл. 10). [c.37]

Природа связи. Предполагается, что донорные МСС состоят из отрицательно заряженных углеродных сеток и положительно заряженных ионов металлов. Такое распределение зарядов связано с передачей электрона от атома металла углеродной сетке. В результате возникает электростатическое взаимодействие положительно заряженных ионов металла со свободными электронами зоны проводимости углеродных слоев, соседних с ионами металлов и отдаленных от них на расстоянии нескольких слоев. [c.267]

Для металлов характерен особый тип связи атомы металлов образуют положительно заряженные ионы, отдавая валентные электроны, которые движутся в решетке металла достаточно свободно (электронный газ) и электростатически связывают положительные ионы. Силы связи не локализованы и не направлены. Поэтому в большинстве случаев проявляются высокие координационные числа (например, 12 или 8). Свободно движущиеся электроны обусловливают высокую электро- и теплопроводность. [c.416]

Открытие электролиза позволило легко проводить такие окислительно-восстановительные процессы, которые обычными химическими способами осуществить чрезвычайно трудно. В 1807—1808 гг. Г. Дэви, пропуская электрический ток через кусок едкой щелочи, слегка смоченной водой, обнаружил около отрицательного электрода шарик металла, обладавшего неизвестными ранее свойствами. Так были открыты сначала щелочные, а затем щелочноземельные металлы. Одновременно это же открытие было сделано С. П. Власовым. Исследования Г. Дэви имели большое значение для развития химических представлений о простых и сложных телах (так, до получения щелочных металлов в свободном состоянии едкие щелочи считались простыми веществами). На основании исследований электролиза И. Берцелиус выдвинул электростатическую теорию химического сродства, впоследствии отвергнутую. [c.14]

Свойства металлов в свободном виде зависят в первую очередь от величины их ионизационных потенциалов, а свойства их ионов— от интенсивности их электростатического силового поля. [c.632]

Потенциал металлического электрода. Согласно новейшим взглядам, металлы рассматриваются как состоящие главным образом из ионов металла и свободных электронов большой подвижности. Когда металл опускается в воду, ионы металла имеют тенденцию покидать металл и проникать в жидкую фазу, в которой они свободно растворяются. Однако, когда ион металла покидает твердую фазу, последняя заряжается отрицательно, а раствор становится положительно заряженным. Ввиду того, что возникает большая электростатическая сила, последняя препятствует дальнейшему переносу ионов металла, и достигается равновесное состояние, при котором около поверхности металла образуется слой положительно заряженных ионов. Это создает двойной электрический слой с избытком электронов, оставшихся в металле. Если мы опустим металл в раствор, уже содержаш.ий некоторое количество ионов того же металла, эти последние будут сопротивляться проникновению ионов металла из твердой фазы в раствор. В общей форме мы можем говорить, что ионы металла растворимы в обеих фазах — металлической и жидкой, [c.77]

П. Власовым. Исследования Г. Дэви имели большое значение для развития химических представлений о простых и сложных телах (так, до получения щелочных металлов в свободном состоянии едкие щелочи считались простыми веществами). На основании исследований электролиза И. Берцелиус выдвинул электростатическую теорию химического сродства, впоследствии отвергнутую. [c.10]

Разница между электростатическими свободными энергиями гидратации ионов металлов считают, что ионы генерируются в газовой фазе и переносятся в раствор. (Эта разница [c.71]

Металлические кристаллы (рис. 1.9, в) состоят из положительно заряженных ионов — катионов, между которыми размещаются покинувшие свои атомы электроны — так называемый электронный газ. Природа связи в этих кристаллах обусловлена электростатическим взаимодействием катионов с электронным газом. Энергия связи в решетке металлического типа на порядок меньше, чем в решетке вышерассмотренных типов и составляет 80— 120 кДж/моль. Поэтому их представители обладают меньшей твердостью, более низкой температурой плавления и большей летучестью, чем тела с рассмотренными типами структуры. Наличие свободных электронов в решетках металлического типа обуславливает высокую тепло- и электропроводность, а также — характерную для металлов пластичность (ковкость). Представителями кристаллов металлического типа являются исключительно металлы. [c.37]

Упрощенно возникновение электродного потенциала объясняется тем, что при соприкосновении металлического тела (электрода) с раствором между ними сразу же происходит самопроизвольный обмен частицами поверхность электрода адсорбирует из раствора растворенные вещества, а от электрода в раствор уходят катионы кристаллической решетки металла (сы. разд. 1.21). При этом в электроде остаются свободные электроны, принадлежавшие ранее катионам, ушедшим в раствор. В результате электрод заряжается отрицательно и на нем возникает электростатический потенциал. Чем больше катионов покидает электрод, тем больше накапливается в нем свободных электронов и тем большим становится его электростатический потенциал. [c.235]

Рассмотрим теперь ту составляющую электрического потенциала исследуемой фазы (металла или раствора), которая связана со свободными электростатическими зарядами этой фазы. Так, например, если металлический шарик радиуса Я несет свободный заряд ц, то, как следует из законов электростатики, работа перенесения единичного заряда из бесконечности к поверхности шарика равна /4ле / . Эта работа определяет так называемый внешний потенциал металлической фазы, который обозначается через чр". Раствор также может нести некоторое количество свободных электростатических зарядов на своей поверхности. Поэтому внешний потенциал раствора-фР также отличен от нуля. [c.20]

Процесс выравнивания электрохимических потенциалов происходит как за счет направленного перемещения ионов i из металла в раствор (или, наоборот, из раствора на металл), так и за счет перетекания свободных зарядов, находящихся на открытой поверхности металла и раствора и создающих электростатическое поле в вакууме, с одной исследуемой фазы на другую. Физическая природа этих свободных электростатических зарядов может быть различной и не имеет значения для установления равновесия. Последний процесс часто не принимается во внимание, что приводит к серьезным ошибкам. [c.24]

Отсутствие свободного заряда на границе металл — раствор еще не означает, что свободные заряды не существуют также на границах металла и раствора с воздухом. Поэтому нельзя делать вывод о том, что в нулевых растворах вольта-потенциал металл — раствор равен нулю. Такой вывод эквивалентен неправильному предположению о том, что процесс установления электрохимического равновесия связан только с направленным перемещением потенциалопределяющих ионов через границу металл — раствор и не сопровождается перетеканием свободных электростатических зарядов с одной фазы на другую. [c.26]

Вследствие второго процесса, связанного с выравниванием и а именно перетекания свободных электростатических зарядов с поверхности одной фазы на другую, происходит изменение внешних потенциалов металла и раствора, являющихся слагаемыми электрохимического потенциала [см. уравнение (5.3)]. Поэтому, например, если до контакта металла и раствора обе фазы не несли свободных зарядов (г )( ) = О и 115<Р) = 0), то после контакта внешние потенциалы их не равны нулю, а следовательно, не равна нулю и их разность, определяющая вольта-потенциал на границе металл — раствор V = = 0. [c.26]

Отсутствие результирующего перехода ионов через границу металл — раствор при установлении электрохимического равновесия вовсе не означает, что при этом также отсутствует и перетекание свободных электростатических зарядов с поверхности металл — воздух на поверхность раствор — воздух (или наоборот). Отсутствие свободного заряда на границе металл — раствор еще не означает, что свободные заряды не существуют также на границах металла и раствора с воздухом. Поэтому нельзя делать вывод [c.27]

Такой вывод эквивалентен неправильному предположению о том, что процесс установления электрохимического равновесия связан только с направленным перемещением потенциалопределяющих ионов через границу металл — раствор и не сопровождается перетеканием свободных электростатических зарядов с одной фазы на другую. [c.27]

Если полупроводник п типа находится в контакте с металлом, у которого работа выхода электронов значительно меньше, чем у полупроводника, то в полупроводник переходит часть электронов металла. Поскольку по условию концентрация свободных электронов в объеме полупроводника достаточно велика, то их термодинамическая концентрация на контактной поверхности может приблизиться к единице. Для того чтобы оценить реальность сделанного предполол<ения, следует вычислить необходимый для этого скачок электростатического потенциала в слое пространственного заряда полупроводника, а затем сравнить величину полученного скачка с величиной контактной разности потенциалов между рассматриваемыми телами. Если при этом окажется, что скачок электростатического потенциала меньше контактной разности потенциалов, то сделанное выше предположение должно оправдаться. [c.179]

Итак, единственный валентный электрон натрия должен принимать участие в восьми связях, и значит, этот электрон не локализован. Каждый электрон может перемещаться в кристалле. И каждая частица окружена электронами, которые не принадлежат исключительно и постоянно ей. Эту металлическую решетку можно представить в виде решетки из ионов Ыа , которая погружена в облако свободных электронов. Связь обеспечивается электростатическим притяжением между положительными ионами и электронным облаком. Такая модель позволяет качественно объяснить некоторые свойства металла. [c.34]

Веществам с металлической связью присущи металлические кристаллические решетки. Последние обычно описывают как сочетание катионов металла, связанных воедино валентными электронами, т. е. отрицательно заряженным электронным газом . Электроны электростатически притягивают катионы, обеспечивая стабильность решетки. На рис. 42 представлено схематическое изображение металлической решетки (свободные электроны показаны точками). Сравните ее с другими типами кристаллических решеток. [c.106]

Металлиды (интерметаллическне соединения) — химические соединения металлов между собой. В таких соединениях преобладает металлическая связь. М. не подчиняется законам постоянства состава и простых кратных отношений. Металлическая связь — особый тип связи, характерный для металлов и металли-дов. Атомы металлов образуют положительно заряженные ионы, отдавая валентные электроны, которые движутся в решетке металла достаточно свободно (электронный газ) и электростатически связывают положительные ионы. Силы связи не локализованы и не направлены. Поэтому в большинстве случаев проявляются высокие координационные числа (напр., 12 или 8), Свободно движущиеся электроны обусловливают высокую электро- и теплопроводность. Возможны разнообразные переходные случаи между металлической, ковалентной и ионной связью. Металлоиды (от греч, metallon — металл и eidos — вид) — неточное, устаревшее название простых веществ с неметаллическими свойствами (сера, азот и др,) в настоящее время заменено названием неметаллы. [c.81]

В результате притяжения между ионом и дипольными молекулами воды электростатическая свободная энергия иона понижается то же происходит и в том случае, когда ион притягивает другие ионы с противополояшым знаком заряда, в результате чего его собственный заряд уменьшается или полностью нейтрализуется. Иногда при таком взаимодействии образуется даже противоположно заряженный комплекс большого размера с настоящей химической связью. Закономерности взаимодействия этого типа отличаются большой сложностью мы не будем на них останавливаться. ОднаКо сам факт существования таких комплексов и их природа могут -быть установлены на основании независимых экспериментов. В некоторых случаях ионообменные процессы могут быть даже использованы для определения степени комплексообразования (см. главу 7). Способность ионов металлов образовывать различные комплексные ионы представляет большой интерес и составляет одну из полезных ст.орон ионообменных процессов. Ясно, что применение элюентов или функциональных групп ионита, способных переводить некоторые ионы в комплексную форму, должно существенно влиять на поведение этих ионов при обмене. [c.181]

Характ ) связи меищу частицами кристалла Силы межмоле -лярного взаимодействия (в т.ч. водородные связи) Электростатические ионные связи Ковалентные связи Металлическая связь межцу ионами металлов и свободными электронами [c.140]

Если вещество построено из атомов, по пе является металлом, то его атомы обычно связаны друг с другом ковалентной связью. Если вещество — металл, то часть электронов его атомов становятся общими для всех атомов эти электроны свободно движутся между атомами, связывая их друг с другом. Если вещество имеет ионное строение, то образующие его ионы удерживаются друг около друга силами электростатического притяжения. О ковалент-1и)й и ионной связи говорилось в главе IV. О связи между части-цлми в металлах рассказывается в главе XVI. В веществах с молекулярной структурой имеет место межмолекулярное взаи-молействне. [c.157]

Металлов в некоторой мере может ассимилировать, йй-пример, я-электроны и создавать тем самым специфическую адсорбцию дополнительно к электростатической. Поверхность металлов и особенно сталей неоднородна как по химическому составу, так и по наличию на ней различных дефектов, свойственных поликристаллическим материалам, границ зерен, вакансий, дислокаций и др. Эта неоднородность создает энергетическую дифферен-цированность поверхности и в результате различные по адсорбционной активности участки. Поэтому на одних ее частях могут прочно блокироваться хемосорбирован-ные частицы ингибитора, на других он удерживается силами физической адсорбции, а третьи могут оставаться свободными от ингибитора. [c.92]

В твердом состоянии металл состоит из положительно заряженных ионов, омываемых газом из свободных коллективизированных электронов. Связь в металле осуществляется электрическими силами. Межцу ионами и коллективизированными электронами проводимости возникают электростатические силы притяжения, которые стягивают ионы. Такая связь назьгеает-ся металлической. [c.24]

Предполагается, гго адсорбционные силы, удерживающие хюлекулы ингибитора на поверхности металла, по своей природе могут быть физическими (силы электростатического сцепления, так называемые- Ван-дер-Ваальса) или химическими (валентной связью, образованной за счет пар свободных электронов, имеющихся в атомах азота, серы, кислорода, входящих в состав функциональной Пзуппы ингибитора). Первая связь является менее прочной и характеризуется малыми теплотами адсорбции. Пленка ингибитора, образованная за счет физической адсорбции, служит лишь барьером межд) металлом и афессивной средой и может быть легко удалена с [c.114]

В отличие от теории Гельмгольца, которая рассматривает только электростатическое взаимодействие ионов с металлом, теория Гуи — Чапмена учитывает также и тепловое движение ионов. Согласно этой теории возле поверхности электрода, как и в любой части раствора, происходит свободное тепловое движение ионов. Однако распределение катионов и анионов возле поверхности неодинаково, так как электрическое поле, создаваемое зарядами металлической поверхности, обусловливает предпочтительное расположение около электрода противоположно заряженных ионов. [c.105]

Отщепление протона от координированного лиганда обычно происходит при более низком pH, чем от свободного. Так, р/С диссоциации этилендиаминтетраацетат-иона НУ при ионной силе 0,1 составляет 10,3, а комплекса ЬаНУ — около 2,2. С электростатической точки зрения это объясняется контраполяризацией — выталкиванием положительно заряженного иона Н+ положительно заряженным центральным ионом. Этот эффект может привести к диссоциации лигандов, которые сами по себе в водных растворах не отщепляют протона. Так, в аммиачных комплексах РЧ + и Hg протон отщепляется от аммиака, превращающегося в координированный амид-ион NHo, а в комплексах металлов с окснкислотами (винной, лимонной и т. п.), глицерином и этиленгликолем отщепляются протоны спиртовых групп. Явление контраполяризации равносильно смещению электронной плотности к центральному иону вдоль о-связей. [c.40]

Совокупность относительно свободных электронов в массе металла может быть названа газом весьма условно. Коренное различие здесь заключается в следующем между электронами, как частицами, заряженными одноименно, действуют мощные силы электростатического отталкивания, тогда как между электронейтральными молекулами реальных газов, наоборот, существуют ван-дер-ваальсовы силы взаимного притяжения. Далее, электроны при обычной температуре самопроизвольно не могут выйти за пределы металлического тела (удерживаются силами внутренней связи с катионами). Молекулы же газа путем диффузии могут занять сколь угодно большое пространство. [c.120]