منو
 صفحه های تصادفی
اسب دریایی
قرآن کریم
گل گندم
فرهنگ استان چهارمحال و بختیاری
Indium
نتیجه گیری آزمایش فاراده
واژگان روانشناسی رشد
کاشالوت
محکم و متشابهات قرآن
گستره رسیدگی به فقرا
 کاربر Online
1026 کاربر online

جامدات فلزی

تازه کردن چاپ
علوم طبیعت > شیمی > شیمی معدنی
(cached)

نگاه کلی

جامدات فلزی جز جامدات بلوری طبقه‌بندی می‌شوند و در مقایسه با سایر جامدات بلوری ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاصی دارند که از پایین بودن پتانسیل یونش و کم بودن الکترونگاتیوی اتمهای آنها ناشی می‌شود. خواص فیزیکی و شیمیایی جامدات فلزی حاکی از ساختمانی است که در آنها الکترونها نسبتا متحرکند. تنها با این نوع ساختمان مخصوص فلزات است که می‌توان رسانایی خوب ، سهولت از دست دادن الکترون و تشکیل یونهای مثبت را توجیه کرد.

در یک جامد فلزی الکترونهای خارجی اتمهای فلزی بطور نسبتا سستی به اتم وابسته‌اند و آزادانه در سراسر یک بلور فلزی حرکت می‌کنند. باقیمانده اتمها یعنی یونهای مثبت فلزی نقاط شبکه‌ای ثابت را در بلور اشغال می‌کنند. ابر منفی الکترونهایی که آزادانه در حال حرکت هستند بلور را نگه می‌دارند.

خواص جامدات فلزی (بلورهای فلزی)

در اینجا به خواصی از فلزات می‌پردازیم که وجه تمایز آنها از سایر جامدات بلوری (جامدات یونی ، مولکولی و... ) است.


  • فلزات غیر فعال هستند همه آنها بجز جیوه در 25 درجه سانتیگراد جامدند. جامدات فلزی نقاط ذوب بسیار متفاوتی دارند. بعنوان مثال نقطه ذوب برخی از آنها مانند سدیم کمی بالاتر از دمای معمولی است (29Cº) و نقطه ذوب برخی دیگر مانند تنگستن به چندین هزار درجه سلیسیوس می‌رسد. (3380 در جه سیلسیوس)

  • فلزات در آب و حلالهای آلی نامحلول هستند. هیچ فلزی بطور حقیقی در آب حل نمی‌شود. تعدادی از فلزات فعال با آب بطور شیمیایی ترکیب می‌شوند و گاز هیدروژن آزاد می‌کنند. جیوه مایع بسیاری از فلزات را در خود حل کرده و محلولهایی به نام ملغمه ایجاد می‌کنند.

  • فلزات رسانای خوب جریان الکتریسیته هستند و در میان جامدات بلوری فلزات از این نظر که رسانای خوب الکتریکی در حالت جامد هستند منحصر به فرد است. جریان الکتریکی ناشی از حرکت الکترونهای داخل یک فلز است که تحت تاثیر یک میدان الکتریکی خارجی قرار می‌گیرد.

  • فلزات رسانایی گرمایی بالایی دارند و این ویژگی هم با توجه به تحرک زیاد الکترونی بلورهای فلزی توجیه می‌شود. الکترونهای والانس یک فلز گرما را بصورت انرژی جنبشی جذب کرده و بعلت حرکت نسبتا آزاد خود آن را سریعا به تمام قسمتهای فلز منتقل می‌کنند. ولی جامداتی که الکترونها در آنها مستقر هستند رسانایی گرمایی کمتری نشان می‌دهند، زیرا در این مواد رسانایی گرمایی فقط از طریق حرکت یونها یا مولکول می‌تواند انجام گیرد که فرآیند کندی است.

  • جلای فلزی در یک بلور فلزی الکترونهای والانس به تمام اتمهای بلور وابسته بوده و خیلی تحرک دارند بنابراین می‌توانند با جذب نور به ترازهای بالاتر منتقل شوند. وقتی این الکترونها به ترازهای پایین‌تر برمی‌گردند، نور تابش می‌کنند. جلای فلزات ناشی از این انتقالهای الکترونی است. یک جامد فلزی از ایجاد پیوند فلزی بین اتمهای آن ایجاد می‌شود. پیوند فلزی تنها از تاثیر متقابل اربیتالهای لایه والانس حاصل می‌شود و فاصله میان اتمها در یک بلور فلزی از روی همپوشانی اربیتالهای والانس تعیین می‌شود و اربیتالهای لایه‌های داخلی تاثیر متقابل قابل ملاحظه‌ای در تعیین این فاصله ندارند.

    مدل دریای الکترون تجسم ساده‌ای از پیوند فلزی است.
    در این مدل شبکه فلزی را می‌توان بصورت ردیف‌های منظم از یونهای مثبت فرض کرد که در دریایی از الکترونهای متحرک شناور نگه داشته شده‌اند. در این مورد ممکن است که الکترونها مدتی در مجاورت کاتیون فلزی باقی بمانند، اما بطور دائم در میان دو کاتیون فلزی حبس نمی‌شوند و دائما در حال تحرک هستند. بر اساس مدل دریای الکترون قدرت پیوند فلزی با مقدار بار مثبتی که شبکه را اشغال کرده‌اند، بستگی مستقیم دارد.

    در بلورهای فلزی بر خلاف بلورهای یونی مکان یونهای مثبت را می‌توان بدون از هم پاشیدن بلور تغییر داد و این بعلت توزیع یکنواخت بار است که توسط الکترونهایی که حرکت آزادانه دارد تامین می‌شود. بلورهای فلزی به آسانی تغییر شکل می‌دهند. بیشتر فلزات دارای خاصیت چکش خواری ، تورق و مفتول شدن هستند.

ساختار بلوری فلزات

بلورهای فلزی معمولا دارای یکی از ساختارهای مکعبی مرکز پر ، مکعبی با وجوه مرکز پر و یا شش گوشه فشرده هستند. آرایش هندسی اتمها در بلورهای مکعبی با وجوه مرکز پر و شش گوشه فشرده چنان است که هر اتم دارای عدد کوئوردینانسیون 12 است. فضای خالی در این دو گروه بلور به میزان حداقل است.

ساختمان مکعبی مرکز پر نسبت به این ساختمانهای فشرده اندکی باز و عدد کوئوردینانس هر اتم 8 است. چگالی نسبتا زیاد اغلب فلزات را می‌توان با توجه به ساختمان فشرده بلوری آنها توجیه کرد. معدودی از فلزات مانند منگنز و جیوه در این ساختارها قرار نمی‌گیرند. برخی از فلزات هم دارای چند شکل بلوری هستند مثلا کلسیم در شرایط مناسب ممکن است هر یک از سه ساختمان را داشته باشد.

مباحث مرتبط با عنوان




تعداد بازدید ها: 33914


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..