Металлические связи атомов

В кристаллохимии принято различать несколько типов связи. Металлическая связь атомов обеспечивает наиболее плотную их упаковку в решетке. Она возникает за счет сил притяжения между решеткой из положительно заряженных ионов и окружающих, не связанных с определенным атомом свободных электронов, образующих электронный газ. Если в металлах носителем электрического тока является электронный газ, то в ионных кристаллах ими выступают ионы. В ионных кристаллах нет избранных направлений. Несмотря на то что ионные кристаллы относительно прочны, эластичностью они не отличаются, их 54 [c.54]

Атомы химических элементов образуют бессчетное количество связей в разных веществах. И как это ни странно, металлическая связь атомов менее прочна, чем ковалентная или ионная. [c.56]

Электропроводность металлов. В основе электропроводности металлов лежит металлическая связь. Атомы располагаются в решетке в определенных положениях, а их электроны частично коллективизированы (электронный газ, состоящий из свободных электронов в количестве 10 [c.139]

Для установления в месте сварного соединения металлической связи, атомы необходимо сблизить на такое же расстояние, на каком они находятся внутри металла, чтобы обеспечить межатомное их сцепление. Поверхности металлов имеют загрязнения или окисленные пленки, препятствующие сцеплению атомов. Поэтому необходимо поверхности свариваемых деталей предварительно очищать от загрязнений и во многих случаях применять в процессе сварки различные средства защиты или дополнительной очистки, инертные газы, специальные покрытия — флюсы для защиты металлов от окисления и понижения температуры плавления окислов для перевода их в жидкий шлак. [c.252]

Металлизация 428 Металлические связи атомов 6 Металлокерамические материалы 446-450 [c.490]

В качестве примера смешанной формы связей (металлической и ковалентной) можно указать на графит атом углерода в решетке графита связан с тремя соседними ковалентной связью, а четвертый электрон каждого атома является общим для всего атомного слоя, обусловливая электропроводность графита. Смешанные связи встречаются также в мышьяке, висмуте, селене и других простых веществах. Чисто металлическая связь характерна только для некоторых металлических монокристаллов. [c.11]

Химическое соединение характеризуется определенным соотношением чисел атомов элементов (стехиометрической пропорцией) и кристаллической решеткой с упорядоченным расположением атомов компонентов, отличной от решетки составляющих компонентов, а также определенной температурой плавления (диссоциацией) и неравномерным изменением свойств в зависимости от изменения состава (сингулярностью). При химическом соединении металлов в узлах решетки находятся положительно заряженные ионы, удерживаемые электронным газом . Металлическая связь не является жесткой и в зависимости от условий концентрация компонентов может не соответствовать стехиометрическому соотношению. Так, соединение РеСг может существовать при концентрации Сг от 20 до 60%. [c.32]

Поскольку в металле существует как бы облако обобщенных электронов, металлическая связь допускает большее смещение атомов, чем другие типы связей. Этим обусловливается высокая пластичность металлических кристаллов по сравнению с валентными или ионными кристаллами. [c.10]

Масса эффективная 231 Междоузельные атомы 86 Металлическая связь 58, 82 Модуль сдвига 124 Молекулярные кристаллы 55, 64 Момент магнитный 319 [c.383]

Во-вторых, жаропрочность материалов определяется с учетом кристаллических структур (ОЦК) тугоплавких металлов. Устойчивость кристаллической структуры, термодинамическая и механическая прочность по крайней мере жаропрочность литейных сплавов в конечном итоге определяются межатомными связями. Образование сильных, коротких металлических связей между ближайшими атомами в плотно упакованных рядах - результат перекрытия орбиталей внешних коллективизированных электронов. Исходя из изложенного ранее нами установлено, что важнейшим резервом повышения жаропрочности сплава является коллективизация электронов тугоплавкими металлами V - VII групп и переходными металлами 5 - 6-го периодов. [c.430]

Все эти особенности металлов, перечень которых можно расширить (добавив оптические, гальваномагнитные и другие свойства), определяются наличием частично заполненных зон и связаны со строением внешних электронных оболочек атомов. Указанные признаки характеризуют металлическую связь. Величина энергии этой связи будет подсчитана в следующем параграфе. [c.99]

Водородная связь возникает в результате сильного обобществления электрона атома водорода одним атомом и притяжения ядра атома водорода (протона) другим электроотрицательным атомом. Металлическая связь осуществляется обобществленными электронами, образующими в металле электронный газ. Молекулярная связь осуществляется силами Ван-дер-Ваальса. [c.333]

Металлическая связь. В металлах электроны внешней оболочки атомов обобществляю ся и образуют электронный газ. Электроны мигрируют из окрестности одних атомов в окрестности других, не будучи связаны устойчиво ни с одним из атомов. Эти электроны называют электронами проводимости. Они обусловливают электропроводность металлов. Для отделения электронов от внешних оболочек атом(5в требуется затратить [c.334]

P=f r) и связи являются ненаправленными. Каждый атом (ион) стремится окружить себе возможно большим числом соседних атомов — это случай ионных и металлических связей. [c.6]

МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ образуется между атомами, валентные электроны которых слабо связаны с ядром. Экспериментально показано, что электронная плотность валентных электронов в металлах равномерно распределена по объему кристаллов. Это дало основание представить структуру таких кристаллов в виде ионного остова, погруженного в газ из коллективизированных валентных электронов. Взаимодействие электронов такого газа с ионами компенсирует силы отталкивания между ионами. [c.10]

Металлическая связь - связь положительно заряженных ионов металла, образуемая оторвавшимися от атомов коллективизированными валентными электронами. Электронный газ оказывает цементирующее действие на кристаллическую структуру металлов и приводит к их высокой тепло- и электропроводности, а ненаправленный характер связи обусловливает высокую пластичность металлов. [c.7]

Металлическая связь. В тех случаях, когда не хватает электронов для построения устойчивых групп путем образования ионной или ковалентной связи, возникает необходимость в рассмотрении нового вида связи — металлической. Учитывая, что валентные электроны атомов металлов легко покидают свои атомы, металлическую связь можно представить как связь, возникающую в результате сил притяжения между решеткой из положи- [c.14]

Таким образом, в основе металлической связи лежит обменный эффект (обмен атомов электронами), имеющий чисто квантовую природу. Обмен электронами осуществляется под влиянием обменных сил, а состояние обмена между электронами называется обменным вырождением. [c.15]

Упругая деформация после снятия вызвавшей ее силы полностью исчезает, и все размеры изделия (образца), как продольные, так и поперечные, остаются без изменения. При этом не изменяется и взаимное положение атомов в кристаллической решетке. Объясняется это тем, что вызванные внешней силой временные изменения расстояний между атомами, равных периоду решетки, а также смещения соседних атомов относительно друг друга, приводящие к искажению решетки, устраняются благодаря обусловленному металлической связью межатомному взаимодействию. [c.15]

Более прочные связи возникают в результате перестройки электронных оболочек атомов при их сближении — образовании ионов, обобществлении валентных электронов в валентных или металлических связях. Эти более мощные силы адгезии объединяют обычно под одним названием — химические связи. [c.74]

Металлическая связь образуется при контакте двух абсолютно чистых металлических поверхностей, сближенных до столь малого расстояния, что оказывается возможным обобществление валентных электронов атомов этих металлов. [c.76]

В соответствии с электронной теорией [13] металлические связи возникают в результате полной коллективизации внешних относительно слабо связанных с ядром атома электронов при достаточном сближении атомов металлов. [c.6]

Схватывание чистых металлов в основном зависит от их способности образовывать металлические связи, от свойств металлов, строения их атомов и, в первую очередь, от строения их внешних. электронных оболочек числа электронов на внешних оболочках и распределения их по энергетическим уровням, обусловливающим взаимодействие внешних электронов. Так как строение атомов различных металлов различно, то и способность металлов к взаимному схватыванию различная. [c.6]

Коллективизированные электроны, концентрирующиеся между ближайшими сосе дями вдоль направ ений <111>, осуществляют металлическую связь атомов (i(i = 8) в плотноупакованных рядах [c.18]

VI е т а л л и ч е с к а я связь отличается тем, что валентные электроны являются общими для всего кристалла. Металл пред-ста ляет собой совокупность пространственной решетки, построенной из положительных ионов, возникающих в результате отщепления от каждого из атомов одного или нескольких валентных электронов, и этих отщепившихся электронов, движущихся внутри ренлетки и взаимодействующих как с ионами, расположенными в узлах решетки, так и друг с другом. Электроны не принадлежат определенным атомам. Они непрерывно н бсс.чоря-дочно перемещаются внутри кристаллической решетки, переходят от одного атома к другому, связывая их. Скопление электронов, осуществляющих. металлическую связь, получило название элгектронного газа. [c.9]

Металлическая связь возникает при образовании из внешних (относительно слабо связанных с ядром) электронов отрицательно заряженного элек-тронного газа , в результате чего положительно заряженные ионы создают плотную, но пластичную кристаллическую решетку. Электроны, свободно перемещаясь между атомами, обеспечивают высокую электропроводность металлов. Металлическая связь усиливается при повышении концентрации электронного газа . [c.6]

По Л. Паулингу, диаметр внедряемого атома должен быть несколько больше диаметра дырки в кристаллической решетке основного компонента, что необходимо для перекрытия электронных оболочек и возникновения сил химической (металлической) связи. Такие твердые растворы внедрения образуют (2 и Ре (феррит), С и Ре (аустенит). [c.31]

Металлические связи образуют структуры путем взаимодействия положительных ионов решетки (атомных остатков) и делока-лизированных, обобществленных электронов. Эти связи являются гомеополярными. Они по существу не относятся к химическим, и понятие металлические связи можно считать качественным, так как металлы не имеют молекулярного строения, а их атомы соединяются в кристаллические образования. Этот вид связи и обусловливает высокую прочность, пластичность и электропроводность металлов. Энергия связи — около Ю Дж/моль. Прочная металлическая связь наблюдается при образовании интер-металлидов и некоторых твердых растворов. Одна из ее особенностей — отсутствие насыщения, определяемого валентностью соответствующих атомов. [c.10]

Металлическая связь по своей природе имеет значительное сходство с ковалентной связью. В обоих случаях электронные орбиты сливаются, но в металле происходит обобщение не отдельных, а всех валентных электронных орбит. При этом устанавливаются общие уровни энергии во всем объеме кристалла. Число уровней будет одного порядка с числом атомов в данном )бъеме металла. Уровни весьма близки между собой и образуют нергетические полосы или зоны, которые иногда рассматривают как расщепление валентных уровней (орбит) отдельных атомов. [c.10]

Растворимость газов в металлах. Жидкие и твердые металлы, а также системы, образованные в результате металлической связи, могут растворять в себе газы только в атомарном состоянии, причем те, которые имеют в атомах непарные электроны (Н N), но не образующие ионных связей с металлами, как это характерно для активных окислителей (F, С1). В малоактивных металлах кислород может растворяться без образования оксидов (Au Ag). Ине ртные газы, атомы которых не имеют неспаренных электронов, в металлах растворяться не могут. Кислород растворяется в металлах в виде своих соединений, обладающих металлообразным характером (субоксиды -металлов, низшие оксиды d-металлов, обладающие металлической проводимостью). [c.287]

При этом аналитическая обработка позволила Т1Ж5<си помимо значения показателя П определить положение центра тяжести концентрационных кривых и площадь под ними. Положение центра, тяжести концентрационной кривой характеризует перемещение основной массы атомов на среднюю глубину, а площадь под кривой оценивает сушу перемещаемых радиоактивных атомов. Из представленных данных можно заключить, что картина распределение изотопа в зоне объемного взаимодействия при КСС и УСВ идентична. В результате проведенных исследований установлено, что при контактной стыковой сварке сощто-тивлением могут при определенных условиях (импульсный нагрев в сочетании с скоростями деформации превышающими 0,1 м/с) развиваться процессы аномального массопереноса существенно влияющего на формирование соединений. В частности образование металлических связей наблюдалось при величинах деформации, которые на порядок ниже чем при канонических режимах сварки сопротивлением. Количественные показатели массопереноса в данном случае весьма близки к аналогичным показателям при ударной сварке в вакууме. [c.160]

Названные специфические свойства, по-существу, обусловлены наличием в металлах свободных электронов. Металлическая связь возникает при взаимодействии атомов электрополоэ/сительных элементов, внешние валентные электроны которых связаны с ядром относительно слабо. При образовании твердого состояния в результате перекрытия волновых функций металлических атомов (например, атомов Na) движение электронов, как и в случае ковалентной связи, претерпевает радикальное изменение, и электроны обобществляются. При этом каждая соседняя пара электронов предпочла бы образовать молекулу, с тем чтобы поделить себя между двумя атомами. Но у кал<дого атома Na в твердом состоянии имеется в среднем восемь соседей и только один валентный электрон,, который должен быть поделен с каждым из этих соседей. В отличие от случая ковалентной связи, когда пара электронов, в основном, курсирует между двумя соседними атомами, коллективизированному электрону в металле приходится совершать довольно сложный путь, посещая по очереди каждый атом (положительный ион) твердого тела. В описанной ситуации все ионы обладают всеми электронами вместе, а электроны могут свободно перемещаться от одного иона к- другому. [c.82]

В металле свободные электроны определяют не только электрические и другие свойства, но и кристаллическую структуру. Наличие свободных электронов обусловливает ненаправленный и ненасыщенный характер металлической связи. Большинство металлов кристаллизуется в структурах, отвечающих плотнейшей шаровой упаковке атомов с максимальными координационными числами, равными 12 (ГЦК- и ГПУ-решетки). Ряд металлов также кристаллизуется в виде простых ОЦК-структур с координационным числом 8. Рдин и тот же элемент в зависимости от внешних условий может кристаллизоваться в виде различных структур (явление полиморфизма). Например, Li и Na при низких температурах образуют плотноупакованную гексагональную решетку, а при комнатных — кубическую объемно-центрированную. Практически многие металлы обладают свойством полиморфизма. [c.84]

Металлы характеризуются существованием частично заполненных энергетических зон, обеспечивающих высокую электропроводность этих веществ. При образовании кристаллов металлов электроны частично заполненных зон объединяются в газ (более точно — жидкость, но изучение вопросов, связанных с поведением электронной жидкости выходит за рамки этого курса) электронов проводимости. Результирующее поле, обусловленное ионами и электронами, в окрестности ионов металлов имеет, как правило сферически-симметричный характер. В связи с этим атомы металлов в первом приближении могут рассматриваться как сферы имеющие характерный радиус, а структуры кристаллов металлов — как системы, состоящие из равновеликих шаров. По этим же причинам металлическая связь не насыщена — к любой пape тройке,... атомов всегда может быть добавлен еще один. В результате металлы характеризуются, как правило, структурами с высокими координационными числами (КЧ). Около 2/3 элементов — металлов имеет структуру с КЧ 12 (ГЦК и ГПУ), околО 20% — структуры с КЧ 8 (ОЦК), остальные с несколько меньшими КЧ. Появление для ряда металлов структур с КЧ, меньшими максимально возможных, указывает на отличие потенциальных полей ионов в соответствующих случаях от сферически-симмет-ричных. Это явление обычно объясняют подмешиванием к металлической связи направленной ковалентной связи. [c.98]

Исходя из ненаправленного характера связей в металлах, следовало бы ожидать, что все они должны иметь кристаллические решетки с максимально плотной упаковкой атомов. Однако в действительности наряду с плотнейшими упаковками (г. ц. к. и г. п. у. решетки) среди металлов весьма распространены и менее компактные структуры (о. ц. к.). Это можно объяснить повышением энергии электронного газа валентных электронов с увеличением компактности, с наложе1нием на металлическую связь ковалентной доли связи и др. [c.10]

Легирующие элементы в стали, растворяясь в феррите и цементите, образуют легированный феррит, например Fe (С, Сг), Ре (С, Мо) и т. д. и легированный цементит, например (Fe, Сг)зС, (Ре, Мп)зС и т. д. Легирующие элементы могут присутствовать в стали в виде металлических соединений (Fe r, Fe, Ve, Fe,Moe), а также в виде самостоятельных карбидов (Сг зСв, V , Nb и т. д.). Легированный феррит отличается более высокой твердостью, чем нелегированный, поскольку введение легирующих элементов увеличивает силы связи атомов в кристаллической решетке. Ударная вязкость при легировании феррита элементами Мп, Si, W уменьшается, а элементами Сг (до 1%) и Ni (до 4%) — увеличивается. [c.118]

Принято различать три типа связи металлическую, ковалентную и ионную полагают, что металлическая связь в отличне от других не направлена ковалентная (гомеополярная) связь направлена. Типичный пример такой связи — молекула водорода. Это очень сильная связь, поскольку при реакции Н1-1-Н1 = Н2 выделяется энергия 436 кДж/моль, т. е. даже больще, чем при реакции Н-1-С1 = НС1 (430 кДж/моль). В молекуле водорода два электрона с противоположными спинами соседних атомов образут общую орбиталь. [c.194]

Рис. 2. Распределение электронной плотности на ЛИВИИ связи между атомами в кристаллах а — ковалент-нан связь (алмаз С), пунктирная линия — электронная плотность валентной пары электронов 6 — ионная связь (Na l), пунктирная линия — область внешних электронных орбит в — металлическая связь (А1), пунктирная линия — плотность электронов в межатомном пространстве.

МЕТАГАЛАКТИКА — совокупность галактик и меж-галактич. среды. Ныне наблюдениям доступна часть М., содержащая нсек. млрд, галактик (см. Вселенная). МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ — разновидность гомо-полярной хим. связи, реализующаяся в металлах и сплавах. При сблиягенни атомов и образовании кристаллов металлов и сплавов волновые ф-ции валентных электронов перекрываются. Поэтому представление о локализации внеш. электронов вблизи атома теряет смысл. Это соответствует классич, представлениям о наличии в металлах газа свободных электронов (см. Друде теория металлов). Отрицательно заряженный электронный газ удерживает положительно заряженные ионы металла на определённых расстояниях друг от друга. [c.107]

Металлическая связь обусловлена наличием в ври-сталле электронного газа , состоящего из электронов, связанных не с отдельными атомами, а со всей 1массой последних. [c.17]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...