หุ้น:
ทฤษฎีทะเลแห่งอิเล็กตรอนความรู้พื้นฐานคุณสมบัติและข้อเสีย
ทฤษฎีอิเล็กตรอนของอิเล็กตรอน เป็นสมมติฐานที่อธิบายปรากฏการณ์ทางเคมีพิเศษที่เกิดขึ้นในพันธะโลหะระหว่างองค์ประกอบที่มีอิเลคโตรเนกาติไฟต่ำ มันเกี่ยวกับการแบ่งปันอิเล็กตรอนระหว่างอะตอมต่าง ๆ ที่เชื่อมโยงกันด้วยพันธะโลหะ.
ความหนาแน่นทางอิเล็กทรอนิกส์ระหว่างลิงก์เหล่านี้เป็นเช่นนั้นอิเล็กตรอนจะถูกแยกออกจากกันและก่อตัวเป็น "ทะเล" ที่พวกมันเคลื่อนไหวได้อย่างอิสระ นอกจากนี้ยังสามารถแสดงได้โดยกลศาสตร์ควอนตัม: อิเล็กตรอนบางตัว (ปกติหนึ่งถึงเจ็ดต่ออะตอม) ถูกจัดเรียงในวงโคจรที่มีศูนย์กลางหลายจุดที่ทอดข้ามพื้นผิวโลหะ.
ยิ่งไปกว่านั้นอิเล็กตรอนยังคงอยู่ในตำแหน่งที่เป็นโลหะแม้ว่าความน่าจะเป็นที่การกระจายตัวของคลาวด์อิเล็กทรอนิกส์จะมีความหนาแน่นสูงกว่ารอบ ๆ อะตอมบางตัว นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าเมื่อใช้กระแสไฟฟ้าที่แน่นอนพวกมันจะแสดงค่าการนำไฟฟ้าในทิศทางที่เฉพาะเจาะจง.
ดัชนี
- 1 ความรู้พื้นฐานของทฤษฎีทะเลอิเล็คตรอน
- 2 คุณสมบัติ
- 2.1 Offset ในรูปแบบของ layer
- 2.2 ทฤษฎีของทะเลอิเล็กตรอนในผลึกโลหะ
- 3 ข้อเสียของทฤษฎี
- 4 อ้างอิง
ความรู้พื้นฐานของทฤษฎีทะเลแห่งอิเล็กตรอน
องค์ประกอบโลหะมีแนวโน้มที่ดีในการบริจาคอิเล็กตรอนจากระดับพลังงานสุดท้ายของพวกเขา (ชั้นวาเลนซ์) เนื่องจากพลังงานอิออไนเซชันของพวกมันต่ำมากเมื่อเทียบกับองค์ประกอบอื่น ๆ.
เมื่อรู้สิ่งนี้องค์ประกอบโลหะแต่ละชนิดจะถูกพิจารณาว่าเป็นไอออนบวกที่เชื่อมโยงกับอิเล็กตรอนในระดับพลังงานสุดท้ายซึ่งจะมีแนวโน้มที่จะบริจาคมากขึ้น.
เช่นเดียวกับในโลหะที่คุณมีอะตอมจำนวนมากที่เชื่อมโยงเข้าด้วยกันคุณสามารถสันนิษฐานได้ว่าโลหะนี้ก่อตัวเป็นกลุ่มของไพเพอร์โลหะที่แช่อยู่ในทะเลของอิเล็กตรอนที่มีความแตกต่างกันมาก.
เมื่อพิจารณาว่าแรงดึงดูดของไฟฟ้าสถิตที่มีอยู่ระหว่างประจุบวก (ประจุบวก) และอิเล็กตรอน (ประจุลบ) มีอะตอมของโลหะที่เชื่อมโยงอย่างแน่นหนามันจินตนาการถึงการแยกตัวของอิเล็กตรอนของวาเลนซ์ที่ทำหน้าที่เป็นกาวไฟฟ้าสถิต ไปยังไพเพอร์โลหะ.
ด้วยวิธีนี้จึงสามารถสรุปได้ว่ายิ่งมีจำนวนอิเล็กตรอนในชั้นวาเลนซ์ของโลหะมากขึ้นกาวไฟฟ้าสถิตชนิดนี้จะมีความแข็งแรงมากกว่า.
สรรพคุณ
ทฤษฎีของทะเลอิเล็กตรอนเสนอคำอธิบายอย่างง่ายเกี่ยวกับลักษณะของสปีชีส์โลหะเช่นความต้านทานการนำไฟฟ้าความเหนียวและความอ่อนซึ่งแตกต่างจากโลหะหนึ่งไปยังอีก.
มีการค้นพบว่าความต้านทานที่เกิดขึ้นกับโลหะนั้นเกิดจากการแยกตัวของอิเล็กตรอนอย่างมากทำให้เกิดแรงยึดเกาะที่สูงมากระหว่างอะตอมที่ก่อตัว.
ด้วยวิธีนี้ความเหนียวเป็นที่รู้จักกันเป็นความสามารถของวัสดุบางอย่างเพื่อให้ความผิดปกติของโครงสร้างของพวกเขาโดยไม่ยอมให้พอที่จะทำลายเมื่อถูกกองกำลังบางอย่าง.
ออฟชอร์ในรูปแบบของเลเยอร์
ทั้งความเหนียวและความอ่อนของโลหะนั้นถูกกำหนดโดยความจริงที่ว่าอิเล็กตรอนของวาเลนซ์จะถูกแยกออกในทุกทิศทางในรูปแบบของชั้นซึ่งทำให้พวกมันเคลื่อนที่อยู่ด้านบนของกันและกันภายใต้แรงกระทำภายนอก หลีกเลี่ยงการทำลายของโครงสร้างโลหะ แต่ช่วยให้การเปลี่ยนรูป.
ในทำนองเดียวกันอิสระในการเคลื่อนที่ของอิเลคตรอนแบบแยกส่วนทำให้สามารถไหลของกระแสไฟฟ้าได้ทำให้โลหะมีการนำไฟฟ้าที่ดีมาก.
นอกจากนี้ปรากฏการณ์การเคลื่อนที่อิสระของอิเล็กตรอนยังช่วยให้สามารถถ่ายโอนพลังงานจลน์ระหว่างส่วนต่าง ๆ ของโลหะซึ่งส่งเสริมการส่งผ่านความร้อนและทำให้โลหะมีความร้อนสูง.
ทฤษฎีของทะเลอิเล็กตรอนในผลึกโลหะ
ผลึกเป็นสารที่เป็นของแข็งที่มีคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีเช่นความหนาแน่นจุดหลอมเหลวและความแข็งซึ่งเกิดจากแรงที่ทำให้อนุภาคอยู่ด้วยกัน.
ในทางหนึ่งก็ถือว่าผลึกประเภทโลหะมีโครงสร้างที่ง่ายที่สุดเพราะแต่ละ "จุด" ของเครือข่ายคริสตัลถูกครอบครองโดยอะตอมของโลหะเอง.
ในแง่เดียวกันนี้ได้มีการพิจารณาแล้วว่าโดยทั่วไปโครงสร้างของผลึกโลหะจะเป็นลูกบาศก์และมุ่งเน้นไปที่ใบหน้าหรือร่างกาย.
อย่างไรก็ตามสปีชีส์เหล่านี้ยังสามารถมีรูปร่างหกเหลี่ยมและมีการบรรจุที่ค่อนข้างกะทัดรัดซึ่งทำให้พวกเขามีความหนาแน่นมหาศาลที่เป็นลักษณะ.
ด้วยเหตุผลเชิงโครงสร้างนี้พันธะที่เกิดขึ้นในผลึกโลหะจึงแตกต่างจากที่เกิดขึ้นในผลึกชนิดอื่น อิเล็กตรอนที่สามารถสร้างพันธะได้จะถูกแยกออกจากกันตลอดโครงสร้างผลึกดังที่อธิบายไว้ข้างต้น.
ข้อเสียของทฤษฎี
ในอะตอมของโลหะมีอิเล็กตรอนวาเลนซ์จำนวนเล็กน้อยตามสัดส่วนของระดับพลังงาน กล่าวคือมีสถานะพลังงานที่มีอยู่มากกว่าปริมาณของอิเล็กตรอนที่เชื่อมโยง.
นี่ก็หมายความว่าเนื่องจากมีการกระจายตัวทางอิเล็คทรอนิคส์ที่แข็งแกร่งและแถบพลังงานที่ถูกเติมเต็มบางส่วนอิเล็กตรอนสามารถเคลื่อนที่ผ่านโครงสร้างไขว้กันเหมือนแหเมื่อพวกเขาถูกสนามไฟฟ้าที่มาจากภายนอกนอกเหนือจากการสร้างมหาสมุทรของอิเล็กตรอน ที่รองรับการซึมผ่านของเครือข่าย.
ดังนั้นการรวมกันของโลหะจึงถูกตีความว่าเป็นกลุ่มของไอออนที่มีประจุบวกกับทะเลอิเล็กตรอน (มีประจุลบ).
อย่างไรก็ตามมีลักษณะที่ไม่ได้อธิบายโดยรุ่นนี้เช่นการก่อตัวของโลหะผสมบางอย่างระหว่างโลหะที่มีองค์ประกอบเฉพาะหรือความมั่นคงของการเชื่อมโยงโลหะรวมเป็นกลุ่มอื่น ๆ.
ข้อเสียเหล่านี้อธิบายโดยกลศาสตร์ควอนตัมเพราะทั้งทฤษฎีนี้และวิธีการอื่น ๆ ได้ถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของแบบจำลองที่ง่ายที่สุดของอิเล็กตรอนเดี่ยวในขณะที่พยายามใช้โครงสร้างที่ซับซ้อนมากขึ้นของอะตอมแบบหลายอิเล็กตรอน.
การอ้างอิง
- วิกิพีเดีย (2018) วิกิพีเดีย สืบค้นจาก en.wikipedia.org
- Holman, J. S. , และ Stone, P. (2001) เคมี ดึงมาจาก books.google.co.th
- Parkin, G. (2010) พันธะโลหะ - โลหะ ดึงมาจาก books.google.co.th
- Rohrer, G. S. (2001) โครงสร้างและพันธะในวัสดุผลึก ดึงมาจาก books.google.co.th
- Ibach, H. , และLüth, H. (2009) ฟิสิกส์สถานะของแข็ง: ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับหลักการของวัสดุศาสตร์ ดึงมาจาก books.google.co.th