Przeprowadzono doświadczenie zilustrowane na poniższym rysunku:
Przeprowadzono doświadczenie. Zapoznaj się z opisem rysunku.
RFnTQCpSNQpeV
Obserwacje:
Sód energicznie „skakał” po powierzchni wody, stapiając się i przyjmując kształt kulki.
Roztwór w naczyniu zmienił zabarwienie.
R8MfvDRI1ySxj
RoGm6rcwPLeFL2
Ćwiczenie 5
3
Ćwiczenie 6
Współczesne teorie wiązania metalicznego zakładają, że elektrony walencyjne metali są całkowicie zdelokalizowane. Zdelokalizowane elektrony są często nazywane gazem elektronowym lub chmurą elektronową. Dodatnie jony metali, wytwarzane przez utratę elektronów walencyjnych, można uznać za „unoszące się” w chmurze elektronowej. Każdy kation metalu jest utrzymywany na miejscu przez przyciąganie ujemnie naładowanego morza elektronów i odpychanie innych jonów dodatnich.
Indeks górny źródło: chemlibretexts.com, data dostępu: 15.04.2020 r., licencja: CC‑BY‑NC‑SA 3.0 Indeks górny koniecźródło: chemlibretexts.com, data dostępu: 15.04.2020 r., licencja: CC‑BY‑NC‑SA 3.0
RgUI5NgX4hfvI
Dobrym wskaźnikiem tego, jak zmienia się wytrzymałość wiązania metalicznego w zależności od położenia w układzie okresowym, jest temperatura topnienia. Poniżej w tabeli zgromadzono temperatury topnienia wybranych metali.
Metal
temperatura topnienia [°C]
sód
97,8
potas
63,5
żelazo
1538,0
magnez
650,0
srebro
961,8
R1WDJBbuyMJSc
31
Ćwiczenie 7
R1UHb9F22XGw5
Skorzystaj z modelu wiązania metalicznego podanego w informacji. Zwróć uwagę na ilość elektronów walencyjnych dla obu atomów. Zastanów się, który metal tworzy silniejsze wiązanie.
Atom magnezu na ostatniej powłoce posiada 2 elektrony, a atom sodu 1 elektron. Stąd walencyjna konfiguracja elektronowa dla atomu magnezu to 3sIndeks górny 22 a dla sodu 3sIndeks górny 11.
Zarówno elektrony walencyjne magnezu, jak i sodu ulegają delokalizacji. Jednak chmura elektronowa magnezu ma dwukrotnie większą gęstość elektronów, niż ma to miejsce w przypadku sodu, który posiada jeden elektron na ostatniej powłoce. Ponadto kationy magnezu mają również dwukrotnie większy ładunek, a zatem między kationami magnezu a gazem elektronowym jest silniejsze przyciąganie. Atomy magnezu mają również nieco mniejszy promień niż atomy sodu, dlatego zdelokalizowane elektrony są bliżej jąder i silniej z nim oddziaływują.
Z uwagi na silniejsze wiązanie metaliczne dla magnezu niż sodu, potrzeba wyższej energii, aby to wiązanie rozerwać. Dlatego temperatura topnienia magnezu jest wyższa niż sodu.
31
Ćwiczenie 8
Narysuj model wiązania metalicznego dla potasu.
REKtvhRCID4MQ
R12HKXb3lfOzk
Zwróć uwagę na ładunek kationu oraz ilość zdelokalizowanych elektronów, przypadających na jeden kation.