Переход от металлической связи к ковалентной

Для твердых тел чаще более характерны смешанные виды связи. Известно, что ионная и ковалентная связи, а также ковалентная и металлическая не имеют резкого разграничения и может наблюдаться переход от одного вида связи к другому. Так, упрочнение металла в результате пластической деформации и легирования объясняется превращением металлической связи в ковалентную. При деформации в металлах появляются области высокой прочности и малой пластичности, приближающиеся по своим свойствам к типичным веществам, обладающим ковалентной связью (алмазу). [c.10]

При прямом взаимодействии азота и фосфора со многими металлами и неметаллами образуются нитриды и фосфиды. В зависимости от полярности связи Е—X можно наблюдать переходы от связей ионного типа к ковалентным или к металлическому типу связи (X=N, Р). При этом происходят переходы между тремя основными типами соединений меняются также химические свойства соединений. [c.533]

Образует соединения с металлической связью. Порощок титана, как и цирконий и гафний, поглощает водород, кислород, азот. При этом растворённые неметаллы переходят в атомарное состояние и принимают участие в образовании химической связи. Наряду с сильно нелокализованной (металлической) возникает локализованная (ковалентная связь) связь. Поэтому металлы приобретают повьппенную твёрдость и хрупкость. Способность титана (как и циркония и гафния) поглощать газы используется для получения высокого вакуума, удаления газов из сплавов и т.д. [c.118]

Ковалентные нитриды образуют в основном металлы ША-груп-пы. Внутри группы элементов-аналогов ири переходе к более тяжелым металлам на доминирующий ковалентный тип связи все в большей мере накладывается металлическая связь. Так, в ряду A1N, GaN и InN увеличивается металлизация связи, что сказывается на уменьшении ширины запрещенной зоны и росте электрической проводимости. [c.268]

Металлические кристаллы отличаются от всех остальных кристаллов высокой пластичностью, электрической проводимостью и теплопроводностью. Эти свойства, а также и многие другие обусловлены особым видом связи между атомами металла — металлической связью. Она возникает между атомами металлов в результате их сближения за счет перекрытия внешних орбиталей. Эта связь не является ковалентной неполярной связью, так как электроны не фиксируются между двумя атомами, а переходят в состояние проводимости и могут принадлежать всем атомам данного кристалла и даже куска металла, содержащего громадное количество кристаллических зерен. Эти мигрирующие электроны, или обобщенные электроны, — электроны проводимости (свободные электроны или электронный газ) — и осуществляют ненаправленную связь между остовами атомов в кристаллической решетке металлов (подробнее о возникновении связи см. гл. 10). [c.108]

Движущей силой этой реакции является переход металлического натрия и молекул хлора на более низкий энергетический уровень вследствие образования ионной связи. Процесс образования хлорида натрия экзотермичен. Такая картина происхождения ионной связи оказалась более плодотворной, чем простая идея о стремлении атомов приобрести конфигурацию благородного газа. Ионное соединение не образуется, если его энергетический уровень выше, чем у исходных элементов. Такие элементы соединяются друг с другом с помощью ковалентных связей. [c.82]

МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ, хим. связь, обусловленная взаимод. электронного газа (валентные электроны) в металлах с остовом положительно заряженных ионов кристаллич. решетки. Идеальная модель М.с. отвечает образованию частично заполненных валентными электронами металла зон энергетич. уровней (см. Твердое тело), наз. зонами проводимости. При сближении атомов, образующих металл, атомные орбитали валентных электронов переходят в орбитали, делокализованные по кристаллич. решетке аналогично делокализованным п-орбиталям сопряженных соединений. Количественно описать М.с. можно только в рамках квантовой механики, качественно образование М. с. можно понять исходя из представлений о ковалентной связи. [c.41]

Взаимодействие, удерживающее атомы металлов в едином кристалле, называется металлической связью Природа металлической связи подобна ковалентной связи оба типа связи основаны на обобществлении валентных электронов Однако в атомах металлов количество таких электронов значительно меньше количества вакантных орбиталей, поэтому они могут переходить из одной орбитали в другую Невысокие энергии ионизации [c.72]

Во всех случаях спекания металла с керамикой образуется переходная зона, в которой металлические связи между атомами постепенно переходят в ионно-ковалентные. [c.68]

Природа металлической связи подобна ковалентной связи оба типа связи основаны на обобществлении валентных электронов. Однако в атомах металлов количество таких электронов значительно меньше количества вакантных орбиталей, поэтому они могут переходить из одной орбитали в другую. Невысокие энергии ионизации [c.72]

Подобного рода превращения, идущие, как правило, медленно, связаны со значительным изменением доли того или иного типа химической связи, что обусловлено не только глубокими кристаллографическими перестройками, но и существенным изменением состояния электронов. Примером таких превращений является переход типа алмаз (чисто ковалентная связь) —графит (значительная доля металлической связи). [c.56]

Металлические связи. Металлы состоят из положительных ионов (узлы пространственной решетки) и подвижных свободных электронов — электронный газ . Эти электроны постоянно переходят от одних атомов к другим и врашаются вокруг ядра то одного атома, то другого. Металлическая связь определяется наличием ковалентной связи между нейтральными атомами и одновременным электростатическим (кулоновским) притяжением между ионами и свободными электронами. Металлическая связь характеризуется отсутствием направленности действия и большим координационным числом. Это значит, что каждый атом окружен большим числом ближайших соседних атомов. Металлическая связь наблюдается как в твердом, так и в жидком агрегатных состояниях вешества. [c.19]

Образование соединений с ионной я металлической связями энергетически выгоднее тогда, когда энергии отрыва валентных элементов атомов (катионов в случае ионной связи) невелики. В самом деле, известно, что элементы всех металлов и металлических соединений имеют низкие ионизационные потенциалы. Элементы правой части периодической системы с большими значениями ионизационных потенциалов валентных электронов образуют друг с другом вещества с типично-ковалентными связями между атомами. Ионная же связь заведомо требует более полного перехода электронов катиона к аниону, чем при ковалентной связи, т. е. более энергетически выгодно при небольших значениях энергии ионизации валентных электронов катиона. [c.99]

Несмотря на широкое применение понятия валентность , суть химической (валентной) связи между атомами в молекуле долго оставалась неясной. Было предложено много теорий. Решение проблемы стало на правильный путь, когда в ее основу были положены электронные представления. В начале этого пути стоит Дж. Томсон (1897). Большим шагом вперед была теория В. Косселя (1916), обосновавшего ионную связь (электровалентность). Однако ионная связь лишь частный случай химической связи, причем и она в чистом виде явление очень редкое ( 16). В настоящее время мы имеем три предельных типа химической (валентной) связи ковалентная, ионная и металлическая, между ними имеются всевозможные переходы. [c.119]

Поскольку слабо связанные с данным атомом электроны сравнительно легко переходят от одного атома к другому, в узлах решетки с металлической связью располагаются не нейтральные атомы, а положительно заряженные ионы, связь же осуществляется за счет располагающихся между ними электронов. В отличив от обычной ковалентной связи, обусловленной участием р- и д,-электронов, металлическая связь не имеет направленности. [c.72]

Для соединений указанных структурных типов характерен направленный тип связи, т. е. переход от металлической связи к ковалентной. [c.291]

Водород— очень гибкий реагент он способен выступать в зависимости от условий и в качестве участника ковалентной связи, и в качестве электроотрицательного иона, и в виде партнера в металлической связи, в соответствии с чем его ионный радиус будет составлять 0,30—0,35 А, 1,5 А или 0,41 [24, 25, 639]. С другой стороны, и степень электроотрицательности металлов значительно изменяется при переходе от одной группы периодической системы к другой [23]. [c.169]

У гомодесмических веществ из всех пяти категорий структурных типов могут быть только координационные структуры. Все остальные будут характерны для гетеродесмических. Характер связи для последних четырех категорий заведомо должен быть иным внутри мотива структуры и между мотивами. Напомним, что при описании типов химической связи указывалось, что ковалентную связь по целому ряду признаков, как, например, по ее направленности и насыщенности, можно противопоставить трем остальным металлической, ионной и Ван-дер-Ваальсовой. При классификации структурных типов вновь встречаемся с этим противопоставлением. В самом структурном мотиве наиболее характерным типом химической связи будет ковалентная, часто дающая постепенные переходы к ионной. Между структурными мотивами будут дейс1-вовать остаточная, металлическая или ионная связи, причем из этих трех наиболее характерной будет остаточная. В тех случаях, когда между мотивами осуществляется остаточная или металлическая связь (например, в структуре графита), между структурными мотивами нет дополнительных атомов. Эти мотивы уже сами по себе являются валентно-насыщенными и электростатически нейтральными. Их поэтому условно можно назвать молекулярными (в том смысле, что они не будут нести заряда, т. е. будут нейтральными, как молекулы). Если же связь между мотивами будет ионной, то в проме- [c.237]

Графит как адсорбент образует переход между металлической и ковалентной поверхностью. Баррер[ ] полагал, что хотя графит и является хорошим проводником, но несовершенства в структуре кристалла приводят к ослаблению металлической межслойной связи а хемосорбированный водород и кислород также стремятся сделать поверхность более ковалентной. Поэтому он вычислил теплоты адсорбции водорода, аргона и азота на графите двумя различными путями принимая сначала ковалентную, а затем и металлическую структуру для этого адсорбента. [c.291]

В ГЛ. XVIII рассматриваются металлические кристаллы. Подробно разбирается вопрос об энергии связи и природе связи в щелочных металлах. Там же имеется раздел, касающийся перехода металлической связи в ковалентную, содержащий краткое обсуждение интерметаллических соединений и, наконец, краткое изложение недавно разработанной волновомеханической теории металлической связи. [c.212]

Как в случае ионных кристаллов, так и в этом случае можно получить выражение для сжимаемости путем двукратного ди-ференцирования выражения для энергии (уравнение 10, гл. XIV). Если проделать это, то получается неудовлетворительное совпадение с экспериментальными данными. Объясняется это частично тем, что экспериментальные величины получены при комнатных температурах в то же время имеются указания на то, что величины, полученные таким образом, могут довольно значительно отличаться от величин, соответствующих абсолютному нулю. Но, во всяком случае, относительно небольшие изменения в выражении для энергии могут настолько сильно изменить вычисленную величину сжимаемости, что последняя не имеет существенного значения с точки зрения приведенного расчета. При введении поправок, необходимых для получения правильных величин сжимаемости, величина А , необходимая для приведения теоретически вычисленных величин энергий в соответствие с экспериментально найденными, несколько меняется, и совпадение, какое имеет место у различных щелочных металлов, становится несколько менее точным. Тем не менее, общая картина и допущение, что А1 имеет нормальную величину, практически одинаковую для всех щелочных металлов, повидимому, вполне удовлетворительны. Небольшие расхождения выявляются в случае щелочноземельных металлов, а у металлов более высокой валентности отклонения от металлического характера возрастают, и в конце концов наблюдается полный переход металлических связей в атомные или ковалентные. Некоторые из элементов, расположенных вправо от [c.372]

Возможность постепенного перехода металлической связи в ковалентную можно представлять как по-являющуюся большую вероятность нахождения электронов в общем владении у определенных пар атомов металла, при этом, естественно, нарушается равная вероятность нахождения электронов в междуатомном пространстве (которая характерна для чисто металлической связи). Типичным представителем смешанной связи (металлической и ковалентной) служит, например, графит, у которого по двум координатам имеется коп-залентная связь, но сами плоскости взаимодействуют на основе металлической связи. Чисто металлическая [c.22]

В больших периодах переход от ионных нитридов к ковалентным осуществляется через металлоподобные нитриды d-элементов, у которых наблюдается наложение ионной, ковалеппшй и металлической связи. Благодаря участию в связях между атомами металлов и азота s- р- и d-электронов химическая связь в таких нитридах очень прочна. Они имеют сложный состав, не отвечающий обычным валентностям (TiN, Ti N, raN, rN и др.). Это, как правило, туго-плав1 ие нитриды. Они обладают высокой твердостью, электро- и теплопроводностью, химической стойкостью к действию воды и кислот при комнатной температуре. [c.308]

Таким образом, простые соединения металлических элементов разделяются на три группы соли, кислотообразовате-ли и интерметаллиды. Между этими группами соединений нет резких границ, а существует постепенный переход. Им соответствуют и три типа связи солевому типу — ионная связь, кислотообразующему — ковалентная и интерметаллид-ному — металлическая связь. В соединениях промежуточного типа и связи имеют промежуточный характер. [c.8]

Полинг предполагает, что образование связей в переходных металлах обусловлено электронами в с1-, з- и ]0-состояниях, а не только электронами в -состоянии. Одни лишь -орбитали недостаточны для образования связи, и только гибридизация между й-, 5- и р-ор-биталями может привести к очень стабильным гибридным орбиталям. С этой точки зрения в IV периоде для образования связи пригодны одна 45-, три 4р- и пять 3 /-орбиталей и при полном их использовании связь может осуществляться девятью орбиталями. Если бы для связи использовались все девять возможных орбита-лей, то при переходе от К к Си следовало бы ожидать непрерывного увеличения прочности связи. Однако максимум прочности решетки достигается у хрома, а далее прочность уменьшается по направлению к никелю. Это привело Полинга к предположению, что только некоторые -орбитали пригодны для образования металлической связи, С учеюм магнитных свойств принимается, что для образования металлической связи из пяти -орбиталей пригодны только 2,56. Остальные 2,44 -орбитали являются атомными орбиталями. Электроны на атомных -орбиталях связаны с ядром атома и не участвуют в образовании металлической связи. Электроны связывающих -орбиталей полностью отделены от атома и коллективизированы в системе электронов кристалла. В свою очередь, атомные -орбитали, содержащие электроны с неспаренными спинами, обусловливают магнитные свойства металлов. Таким образом, Полинг различает связывающие -электроны, которые участвуют в ковалентных связях между соседними атомами кристалла и обеспечивают силы сцепления в металле и атомные -электроны, ответственные за парамагнетизм. Связывающие электроны описываются гибридными 5р-функциями, атомные же — просто -функциями. [c.148]

Ионные каркасные структуры, как ионные островные, цепочечные и слоистые, могут давать постоянные переходы к координационным структурам в зависимости от заряда и размера внешних ионов [7]. Изложенная классификация в значительной степени условна так, берилл, относимый к основным структурам, можно считать и координационным, поскольку расстояния в пределах шестичленного кольца [5 б018] не очень резко отличаются,от всех прочих. Тот же берилл мы можем считать каркасным, если Ве-тетраэдрам приписать ту-же роль, что и 81-тетраэдрам. В структуре мышьяка слоистость выражена особенно четко, поскольку ковалентным связям внутри слоя с расстоянием между атомами в слое 2,51 А противостоят ван-дер-ваальсовы связи между слоями с расстоянием между атомами соседних слоев 3,15 А. При переходе от мышьяка к висмуту, относящемуся к тому же структурному типу, доля металлической связи в межслоевом взаимодействии растет, и поэтому разница между расстояниями обоих типов становится не столь резкой (3,10 и 3,47 А). Это дает основание считать структуру висмута не слоистой, а координационной. [c.58]

Существуют взаимные переходы между ковалентной и металлической связями, с одной стороны, и между ионной и металлической,— с другой. Промежуточный характер между ионной и Ван-дер-Ваальсовой связями типичен для водородной связи (см. ниже). [c.209]

При отношении атомных радиусов, большем, чем то, которое свойственно тригональной призме, возникают структуры с октаэдрической (гк/гх = = 2,42) и тетраэдрической координацией (гн/гх = 4,45). Они свойственны, кроме интерметаллических соединений (тпна NiAs, СаРг и др.), также полуметаллическим и солеобразным соединениям. Эти структуры рассматриваются в других разделах. Для них характерен направленный тип связи, т. е. переход от металлической связи к ковалентной. [c.314]

Металлический свинец легче образует двухзарядный ион, который также содержит инертную пару б5 . Низкозарядные катионы с законченными 18-электронными оболочками (Си , Ag , Аи ) или с 18 + 2 электронами ([Hg2F , Т1" " и РЬ " ) являются довольно сильными поляризаторами и сами способны к значительной поляризации. Поляризация приводит к уменьшению расстояния между ионами и к увеличению энергии связи между ними, к переходу ионных связей в полярные. Взаимодействуя с поляризующимися анионами (С1 , Вг , 1 , СЫ , С01 , 50 ", РО4 и др.), они образуют малополярные ковалентные соединения, трудно растворимые в воде. Растворимость получающихся солей понижается с увеличением поляризуемости аниона. Например, растворимость хлоридов, бромидов и иодидов серебра и однозарядной меди понижается от хлора (С1 ) к иоду (1-). [c.23]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология