Классификация элементов

• химически инертные (благородные газы) – общее число - 6

• химически активные

а) металлы – все элементы А-подгруппы (расположенные левее меди, серебра, золота)

• левый угол В-подгруппы (левее диагонали бор –йод)

• общее число - 82

б) металлоиды – правый угол В-подгруппы, наиболее типичны – фтор, кислород,хлор

– общее число - 8

в) промежуточные – вблизи от диагонали (полу-проводники Si, Ge, Se, Te, а также H, B, C)

– общее число 7

Силы связи между атомами

Действующие силы

- гравитационные

• магнитные

• электростатические

- действие сил притяжения и отталкивания

Основные типы связи

Электроотрицательность U_э = 0,5 (U_i + U_c)

Металлы IA – 0,8-1,0 эВ

IIA – 1,2-1,5 эВ

Металлоиды VIB – 2,0-3,1 эВ

VI1B – 2,4-3,5 эВ

VIIIB – 2,5-4,0 эВ

Элементы	Полярность	Тип связи
Металлоид-металлоид	гомополярная	ковалентная
Металл-металл	гомополярная	металлическая
Металл-металлоид	гетерополярная	ионная
Инертные и двухатом-ные газы в твёрдом состоянии	гетерополярная	типа Ван-дер-Вальса

Ионная связь

• Результат притяжения разноимённых ионов, ограниченного принципом Паули

- Энергия ионной связи u = -Ae²/d + Bexp(d/)

или u = -Ae²/d + Bd^-10,

(d – расстояние между ионами,  - характеристика сжимаемости)

u = 6 - 10 эВ (для NaCl u = 8 эВ)

• Высокие T_m, прочность, твёрдость, низкий коэффициент температурного расширения.

• Изоляторы в твёрдом состоянии.

Ковалентная

• Результат объединения электронов разных атомов с разным спином (обменное взаимодействие) в направлении получения стабильного (ns + np) - октета.

• Эффект резонанса (частичная принадлежность пары электронов двум атомам без связи с ними)

• Число единичных связей – до 8-N (кроме элементов I-III групп)

• Пространственная направленность связей

• Энергия связи от 1,6 эВ (Ge-Ge) до 7,3 эВ в алмазе.

• Высокие T_m, прочность, твёрдость.

• Изоляторы в любом состоянии.

Типа Ван-дер-Вальса

• Взаимная поляризация электронов соседних атомов.

• Присуща всем элементам, но играет роль при отсутствии иных связей.

• Слабая связь. Энергия связи порядка 0,01 эВ.

• Нет поляризации, плотная упаковка атомов.

• Изоляторы в любом состоянии.

Металлическая

• Обобщение и свобода перемещения валентных электронов в кристалле

• Энергия связи u = Ae²/ ^1/3 + B/ ^2/3 + Ce²/ ,

( А, В и С – константы,  - атомный объём). Энергия u в кристаллах значительно меньше, чем у двухатомной молекулы, и может составлять десятые доли эВ на связь.

- Связь ненасыщенная, гетерополярная. Сверхплот-ные и плотные упаковки.

- Высокая электро- и теплопроводность, пластич-ность.