Teoria do Mar dos Elétrons Fundamentos, Propriedades e Desvantagens

O teoria eletrônica de elétrons É uma hipótese que explica um fenômeno químico excepcional que ocorre em ligações metálicas entre elementos com baixa eletronegatividade. Envolve o compartilhamento de elétrons entre diferentes átomos ligados por ligações metálicas.

A densidade eletrônica entre esses elos é tal que os elétrons são deslocalizados e formam um "mar" onde eles se movem livremente. Ela também pode ser expressa pela mecânica quântica: alguns elétrons (geralmente um a sete por átomo) são organizados em orbitais com múltiplos centros que se estendem pela superfície do metal.

Além disso, os elétrons retêm alguma localização no metal, embora a distribuição de probabilidade da nuvem eletrônica tenha uma densidade mais alta em torno de alguns átomos específicos. Isto é devido ao fato de que, ao aplicar uma certa corrente, eles mostram sua condutividade em uma direção específica.

Índice

• 1 Fundamentos da teoria do mar de elétrons
• 2 Imóveis
  • 2.1 Mudança na forma de camadas
  • 2.2 Teoria do mar de elétrons em cristais metálicos
• 3 Desvantagens da teoria
• 4 referências

Fundamentos da teoria do mar de elétrons

Os elementos metálicos têm uma grande tendência a doar elétrons do seu último nível de energia (camada de valência), devido à sua energia de ionização tão baixa em relação aos demais elementos.

Sabendo disso, cada elemento metálico poderia ser considerado como um cátion ligado ao elétron de seu último nível de energia, o qual estaria mais propenso a doar.

Como um metal que tem um grande número de átomos que estão ligados entre si, pode-se supor que o metal forme um grupo de catiões metálicos que são submersas em um tipo de mar de electrões de valência, que têm uma grande deslocalização.

Considerando que as forças electrostáticas de atracção entre o catião (carga positiva) e de electrões (carga negativa) tem átomos de metal ligados imagina fortemente deslocalização de electrões de valência que se comportam como um adesivo retém electrostático ligado aos cátions de metal.

Assim, pode-se inferir que, quanto maior o número de electrões na camada de valência de um metal, esta espécie adesivo electrostático terá maior resistência.

Propriedades

A teoria de electrões mar fornece um simples para as características das espécies metálicas como a resistência, condutividade, ductilidade e maleabilidade, que variam a partir de um metal para outra explicação.

Descobriu-se que a resistência conferida aos metais se deve à grande deslocalização de seus elétrons, o que gera uma força de coesão muito alta entre os átomos que a formam.

Deste modo, a ductilidade é conhecida como a habilidade de certos materiais em permitir a deformação de sua estrutura, sem produzir o suficiente para quebrar, quando sujeita a certas forças.

Offshoring na forma de camadas

Ambos ductilidade e maleabilidade dos metais que são determinadas pelo facto de que os electrões de valência está deslocalizada em todas as direcções em camadas, o que faz com que eles se movem sobre o outro, contra a acção de uma força externa, evitando a quebra da estrutura metálica, mas permitindo a sua deformação.

Da mesma forma, a liberdade de movimento dos elétrons deslocalizados permite que haja um fluxo de corrente elétrica, fazendo com que os metais tenham uma boa condutividade elétrica.

Além disso, este fenómeno de movimento de electrões livre permite que a transferência do momento entre as regiões de metal, que promove a transferência de calor e torna metais expressar elevada condutividade térmica.

Teoria do mar de elétrons em cristais metálicos

Cristais são substâncias sólidas que possuem propriedades físicas e químicas - como densidade, ponto de fusão e dureza - que são estabelecidas pelo tipo de força que faz com que as partículas que as fazem permanecer juntas.

De certa forma, considera-se que os cristais do tipo metálico têm as estruturas mais simples, porque cada "ponto" da rede de cristal foi ocupado por um átomo do próprio metal.

Neste mesmo sentido, foi determinado que geralmente a estrutura dos cristais de metal é cúbica e se concentra nas faces ou no corpo.

No entanto, essas espécies também podem ter formato hexagonal e ter uma embalagem razoavelmente compacta, o que lhes confere uma enorme densidade característica.

Devido a esta razão estrutural, as ligações que são formadas nos cristais metálicos são diferentes daquelas que ocorrem nos outros tipos de cristais. Por toda a estrutura cristalina, os elétrons que podem formar ligações são deslocalizados, como explicado acima.

Desvantagens da teoria

Nos átomos metálicos há uma pequena quantidade de elétrons de valência em proporção aos seus níveis energéticos; isto é, há um número maior de estados de energia disponíveis do que o número de elétrons conectados.

Isso implica que, como há uma forte deslocalização eletrônica e também bandas de energia parcialmente preenchidas, os elétrons podem se mover pela estrutura reticular quando são submetidos a um campo elétrico vindo de fora, além de formarem o oceano de elétrons. que suporta a permeabilidade da rede.

Assim, a união de metais é interpretada como um conglomerado de íons carregados positivamente acoplados por um mar de elétrons (carregados negativamente).

No entanto, existem características que não são explicadas por este modelo, como a formação de certas ligas entre metais com composições específicas ou a estabilidade de ligações metálicas coletivas, entre outras.

Essas desvantagens são explicadas pela mecânica quântica, porque essa teoria e muitas outras abordagens foram estabelecidas com base no modelo mais simples de um único elétron, enquanto tentam aplicar estruturas muito mais complexas de átomos multieletrônicos.

Referências

1. Wikipédia. (2018) Wikipédia. Obtido em en.wikipedia.org
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3. Parkin, G. (2010). Ligação Metal-Metal. Recuperado de books.google.co.ve
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