МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ

Исследования, проводимые с помощью рентгеновских лучей, показывают, что металлы в твердом состоянии существуют в форме кристаллов. Эти кристаллы состоят из положительных ионов, которые удерживаются в определенных положениях кристаллической решетки свободно перемещающиеся «морем» электронов (рис. 2.13). Химическая связь, осуществляемая в результате Связывания положительных ионов решетки свободными электронами, называется металлической связью.

Рис. 2.13. Металлическая связь.

Электроны, участвующие в образовании металлической связи, являются внешними, или валентными, электронами атомов металла. Эти валентные электроны уже не принадлежат каждый определенному атому металла, а делокализованы между положительными ионами. Делокализованные внутри металла электроны не располагаются парами на связывающих орбиталях между соседними ионами, а находятся на гигантских орбиталях, которые простираются по всей кристаллической решетке. Эти орбитали группируются по энергии в отдельные зоны. В пределах одной зоны имеется множество орбиталей с разными энергетическими уровнями; соседние энергетические уровни имеют почти одинаковую энергию. Валентные электроны металлов, принадлежащих к I группе периодической системы, частично заполняют самую низкую энергетическую зону. Она называется s-зоной. Металлы II группы имеют полностью заполненную s-зону. После того как одна зона заполнена, электроны начинают заполнять следующую, более высокую по энергии зону (рис. 2.14).