ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
3
ÌÅÒÀËËÈ×ÅÑÊÀß ÑÂßÇÜ
Ïîäàâëÿþùåå áîëüøèíñòâî ýëåìåíòîâ Ïåðèîäè÷åñêîé ñèñòåìû ýëå-
ìåíòîâ Ä.È. Ìåíäåëååâà (áîëåå âîñüìèäåñÿòè) îòíîñèòñÿ ê ìåòàëëàì.
Ìåæäó ñîáîé è ñ ðÿäîì íåìåòàëëîâ (H, B, N, C, Si) îíè îáðàçóþò ìíîãî-
÷èñëåííûå ôàçû ðàçëè÷íîé ôèçèêî-õèìè÷åñêîé ïðèðîäû: ýâòåêòè÷åñêèå
ñìåñè, òâåðäûå ðàñòâîðû çàìåùåíèÿ è âíåäðåíèÿ, ìåòàëëè÷åñêèå õèìè-
÷åñêèå ñîåäèíåíèÿ ôàçû âíåäðåíèÿ, ñîåäèíåíèÿ Þì-Ðîçåðè, Ëàâåñà,
Êóðíàêîâà (ñâåðõñòðóêòóðû) è ò.ï. È âñå îíè (â òîì ÷èñëå è ñàìè ìåòàë-
ëû) ñóùåñòâåííî îòëè÷àþòñÿ îò íåìåòàëëîâ è îáðàçóåìûõ èìè ñîåäèíå-
íèé ñ êîâàëåíòíîé è èîííîé ñâÿçüþ ïî êðèñòàëëè÷åñêîìó ñòðîåíèþ è
ôèçèêîõèìè÷åñêèì ñâîéñòâàì. Ïðè÷èíà ñîñòîèò â îñîáåííîñòè õèìè-
÷åñêîé ñâÿçè ìåæäó àòîìàìè ìåòàëëîâ. Îíà õàðàêòåðèçóåòñÿ, â îòëè÷èå
îò êîâàëåíòíîé ñâÿçè, äåôèöèòîì âàëåíòíûõ ýëåêòðîíîâ è îòñóòñòâèåì
íàñûùåíèÿ è íàïðàâëåííîñòè, ÷òî îáúÿñíÿåòñÿ äåëîêàëèçàöèåé âàëåíò-
íûõ ýëåêòðîíîâ ïî âñåìó îáúåìó ìåòàëëè÷åñêîãî êðèñòàëëà. Âàëåíòíûå
ýëåêòðîíû ÿâëÿþòñÿ, òàêèì îáðàçîì, êîëëåêòèâíîé ñîáñòâåííîñòüþ âñåõ
ïîëîæèòåëüíî çàðÿæåííûõ èîíîâ ìåòàëëîâ â êðèñòàëëå â öåëîì è èõ
ïðèíÿòî íàçûâàòü «îáîáùåñòâëåííûìè» èëè «êîëëåêòèâèçèðîâàííûìè».
Ýòîò êîëëåêòèâ ýëåêòðîíîâ ïîëó÷èë íàçâàíèå «ýëåêòðîííîãî ãàçà» (Äðó-
äå, 1900 ã.), êîòîðûé îáëàäàåò «öåìåíòèðóþùèì» äåéñòâèåì, ñâÿçûâàÿ â
îòíîñèòåëüíî ïðî÷íóþ ñèñòåìó èîíû ìåòàëëîâ (áåç ýòîãî «öåìåíòèðóþ-
ùåãî» äåéñòâèÿ ýëåêòðîíîâ ïîëîæèòåëüíî çàðÿæåííûå èîíû äîëæíû
áûëè áû óäàëèòüñÿ äðóã îò äðóãà ïîä äåéñòâèåì êóëîíîâñêèõ ñèë îòòàë-
êèâàíèÿ). Ïîä âëèÿíèåì äâóõ ïðîòèâîïîëîæíûõ ñèë «ñòÿãèâàþùåãî»
äåéñòâèÿ «êîëëåêòèâèçèðîâàííûõ» ýëåêòðîíîâ è ñèë îòòàëêèâàíèÿ ìåæ-
äó ïîëîæèòåëüíî çàðÿæåííûìè èîíàìè, ïîñëåäíèå ðàñïîëàãàþòñÿ íà
íåêîòîðîì ðàâíîâåñíîì ðàññòîÿíèè äðóã îò äðóãà, ñîîòâåòñòâóþùåì
ìèíèìóìó ýíåðãèè ñèñòåìû.  îòëè÷èå îò èîííûõ êðèñòàëëîâ, ãäå êîëè-
÷åñòâî àíèîíîâ è êàòèîíîâ ÿâëÿåòñÿ âïîëíå îïðåäåëåííûì è äèêòóåòñÿ
ðàâåíñòâîì ñèë ïðèòÿæåíèÿ è îòòàëêèâàíèÿ èîíîâ, â ìåòàëëè÷åñêèõ
ñòðóêòóðàõ ïîëîæèòåëüíûå çàðÿäû èîíîâ è îòðèöàòåëüíûå çàðÿäû âà-
ëåíòíûõ ýëåêòðîíîâ óæå âçàèìíî óðàâíîâåøåíû. Ïîýòîìó ìåòàëëû ìî-
ãóò îáðàçîâûâàòü èíòåðìåòàëëè÷åñêèå ñîåäèíåíèÿ, íå ïîä÷èíÿþùèåñÿ
ïðàâèëó âàëåíòíîñòè; èõ ñòåõèîìåòðè÷åñêèé ñîñòàâ îïðåäåëÿåòñÿ ëèøü
ãåîìåòðè÷åñêèì ôàêòîðîì (ñì. íèæå). Ñàìà ñâÿçü, â îòëè÷èå îò äâóõöåí-
òðîâîé êîâàëåíòíîé, ÿâëÿåòñÿ, òàêèì îáðàçîì, ìíîãîöåíòðîâîé.
�������������������
������������������������ ������������������������������������
������� ����� ����������� ������� �������������� ���������� �� ���������
���������������������������������������������������������������������
�����������������������������������������������������������������
������������������������������������������������������������������
������������������ ������� ����������� ���������������������� �������
����������������������������������������������������������������������
������������������������������������������������������������������
���� �� ������������ �� ������� ������� ��� ����������������� ��������� �
����������������������������������������������������������������
�������������������������������������������������������������������
������������������������������������������������������������������
������������������������������������������������������������������
������������������������������������������������������������������
�������������������������������������������������������������������
������������� ����������� ������ ��������� �� ���������� �� ������ �� ��
����������������������������������������������������������������
��������������������������������������������������������������������
��������������������������������������������������������������������
������������������������������������������������������������������
������ ��������� ����������� ������������� ����������� ����� ������
��������������������������������������������������������������������
����������������������������������������������������������������
������������������������������������������������������������������
��� ������������� ������������ �������� ���������� �������������� ��
���������� ������������ ����������� ����� ��� ������� ���������������
�������������������������������������������������������������������
������������������������������������������������������������������
����������� ���� ����������� �� ������������� ������� �� �������������
����������� �������������� ������� ������ �� �������������� ������� ���
����������������������������������������������������������������
���� ������������� ������������������� ������������ ��� �������������
������������������������������������������������������������������
���������������������������������������������������������������������
������������������������������������������������������������
�
