Teoria cuantica. Aproximatia MOM



Metoda MOM considera ca legatura metalica se realizeaza prin intermediul orbitalilor moleculari extinsi, obtinuti prin contopirea tuturor orbitalilor din stratul exterior de valenta.
Straturile inferioare ale invelisului electronic, fiind mai apropiate de nucleu sunt mai putin influentate de interactia cu atomii vecini.
Se formeaza o legatura covalenta delocalizata care nu mai este orientata.
Din N orbitali atomici se formeaza N orbitali moleculari, din care N/2 sunt de legatura si N/2 de antilegatura.
Datorita numarului mare de nivele energetice rezultate, acestea sunt foarte apropiate astfel incat se formeaza doua benzi energetice.
Banda energetica corespunzatoare nivelelor orbitalilor de legatura se numeste banda de valenta, iar cea corespunzatoare orbitalilor antilianti se numeste banda de conductie.

Aproximatia MOM aplicata metalelor

La metale, cele două benzi sunt foarte apropiate sau chiar se suprapun parţial. Cu cât atomii sunt mai strâns împachetaţi cu atât lărgimea benzilor este mai mare şi nivelul inferior al benzii de conducţie este mai coborât. Diferenţa energetică dintre nivelul inferior al benzii de conducţie şi cel superior al benzii de valenţă poartă denumirea de bandă interzisă, şi are valoare practic nulă la metale şi valori între 0.1-3eV pentru semiconductori şi de peste 3eV pentru izolatori.

Aproximatia MOM aplicata metalelor si teoria legaturii chimice

Natura legaturii este fizica, fiind rezultatul tendintei fiecarui atom de a ajunge intr-o stare caracterizata de o energie cat mai mica.
Aranjarea atomilor in spatiu - legatura covalenta delocalizata formata nu este orientata.

Corelatia structura 
Conductibilitatea electrica si termica in stare solida
Conductibilitatea electrica a metalelor se explica prin marea mobilitate a electronilor delocalizati din banda de conductie. Astfel conductivitatea electrica maxima se obtine in cazul in care au atatia electroni incat sa ocupe complet banda de valenta. Pentru Cu sau Ag – (n-1)d10 ns1, ce au pe ultimul strat 1 electron in orbitalii de tip s, banda de valenta va fi complet ocupata iar banda de conductie complet libera, permitand trecerea electronilor din BV in BC la aplicarea unei diferente de potential la capetele conductorului metalic.
La cresterea numarului de electroni banda de conductie se umple treptat si nu mai exista locuri libere pentru trecerea electronilor la aplicarea unei tensiuni electrice. 

Proprietatile mecanice: variatia lor in sistemul periodic, ductilitatea, maleabilitatea, independenta acestora de directia de actiune a fortelor sunt explicate de MOM.
Rezistentele mecanice cele mai mari sunt specifice celor cu banda de valenta total ocupata si banda de conductie libera (nici un electron in orbitalii de antilegatura).
Cr este un astfel de exemplu cu structura sa de tip 3d5 4s1.
Datorita lipsei de orientare a legaturii in cazul metalelor se poate explica modul de comportare sub actiunea unor forte, indiferent care ar fi directia lor de actiune - planele de actiune pot aluneca unele fata de altele, taria legaturii ramanand practic neschimbata.
Maleabilitatea si ductilitatea metalelor pot fi explicate pornind de la lipsa de orientare a legaturii, ce permite miscarea atomilor componennti unii fata de ceilalti fara ca taria legaturii sa diminueze.

Proprietati
1.Luciu specific, opacitate.
2.Luciul metalic si opacitatea sunt puse pe seama lipsei absorbţiei radiatiei electromagnetice de catre electronii liberi.

0 comentarii:

Trimiteți un comentariu