Ikatan logam: struktur raksasa dengan elektron yang bergerak bebas
Diperkenalkan| English | Makna |
|---|---|
| electrostatic attraction/ɪˌlektrəʊˈstætɪk əˈtrækʃn/ | tarikan elektrostatik |
| delocalised electron/dɪˈlɒkəlaɪzd ɪˈlektrɒn/ | elektron terdelokalisasi |
Apa yang akan menjelaskan pengamatan ini?
- Kawat tembaga menghantarkan listrik sebagai padatan. Berbeda dengan kristal ionik padat, ia sudah mengandung pembawa muatan yang dapat bergerak melalui strukturnya yang raksasa.
- Mulailah dengan prediksi. Nyatakan besaran atau fitur apa yang akan Anda bandingkan, lalu tentukan bukti apa yang dapat membedakan dua penjelasan.
Bangun modelnya
- Logam memiliki susunan raksasa yang direpresentasikan oleh ion logam positif dalam lautan elektron terluar terdelokalisasi. Elektron-elektron ini tidak melekat pada satu atom atau pasangan tetangga tertentu dan dapat bergerak melalui struktur. Tarikan elektrostatik yang kuat antara ion positif dan elektron terdelokalisasi adalah ikatan logam. Logam utuh bersifat netral secara listrik: muatan elektron menyeimbangkan muatan positif yang direpresentasikan oleh ion-ion tersebut.
- elektron terdelokalisasi: Elektron yang tidak melekat pada satu atom atau ikatan dan mampu bergerak melalui struktur; tarikan elektrostatik: Tarikan antara muatan listrik yang berlawanan.
Partikel mana yang menghantarkan arus melalui logam padat?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Arus listrik membutuhkan pembawa muatan bergerak, dan dalam logam ini adalah elektron terdelokalisasi yang mengalir melalui kisi. Ion positif bergetar pada posisi tetap - mereka tidak dapat mengalir melalui kawat padat.
Pasangkan setiap istilah teknis dengan maknanya yang tepat.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Gunakan definisi untuk membedakan besaran dan proses yang terkait.
Pilih bukti yang boleh mengujinya
- Elektron yang terbagi meluas di seluruh struktur, sehingga pergeseran lapisan dapat mempertahankan tarikan dan memungkinkan kelengkungan. Ketika beda potensial diterapkan, elektron yang bergerak membawa muatan; ion-ion positif tetap berada di posisi mereka dalam padatan alih-alih mengalir melalui kawat. Simbol ion dan elektron dalam gambar adalah model ikatan massa, bukan ion logam terisolasi yang dicampur dengan zat terpisah.
- Bandingkan diagram logam dengan kisi ionik dan molekul kovalen kecil. Identifikasi apakah elektron adalah pasangan terbagi lokal atau terdelokalisasi dan apakah ion positif dan negatif keduanya direpresentasikan. Gunakan demonstrasi konduktivitas tegangan rendah yang disetujui sekolah, tanpa rangkaian mains dan tanpa pemanasan sampel yang tidak diketahui. Skematik dapat menunjukkan pembawa tetapi tidak gerakan rincian atau ukuran relatif sebenarnya.
Dua kebiasaan manakah yang membuat penyelidikan atau model dalam kasus ini lebih dapat dipertanggungjawabkan?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Menyatakan kondisi dan asumsi memungkinkan orang lain mengulangi pekerjaan persis seperti itu, dan mencatat bukti pendukung memungkinkan mereka memeriksa kesimpulan. Menyembunyikan hasil yang bertentangan menghilangkan bukti yang dapat menentang kesimpulan yang salah, dan satu pengukuran tidak pernah dapat menetapkan klaim yang lebih luas.
Bekerja daripada kuantiti yang diketahui
- Nyatakan nilai yang diketahui dan unitnya. Pilih hubungan kerana asumsinya sesuai dengan kes ini, kemudian susun semula sebelum menggantikan.
- Diketahui: dalam model logam natrium yang disederhanakan, delapan atom masing-masing menyumbang satu elektron terluar ke sistem terdelokalisasi. Oleh karena itu, model tersebut memiliki delapan elektron terdelokalisasi yang menyeimbangkan delapan pusat ion bermuatan tunggal positif. Model magnesium beratom sebelas menyumbang dua masing-masing, menghasilkan dua puluh empat elektron. Ini adalah jumlah elektron dalam model yang disebutkan secara eksplisit, bukan rumus untuk setiap logam.
Model magnesium yang disebutkan memiliki sepuluh atom yang menyumbang dua elektron masing-masing. Berapa banyak elektron yang terdelokalisasi? Gunakan urutan yang sama: kuantitas diketahui → model → hubungan → substitusi → satuan dan interpretasi.
Model magnesium yang diberikan menyatakan sepuluh atom menyumbang dua elektron masing-masing. Berapa banyak elektron yang terdelokalisasi?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Hasilnya adalah 20 elektron. Diketahui: sepuluh atom magnesium menyumbang 2 elektron masing-masing. Elektron terdelokalisasi = 10 x 2 = 20 elektron. Sepuluh puluh elektron menyeimbangkan dua puluh muatan positif dari sepuluh pusat Mg2+, menjaga keseluruhan logam tetap netral.
Semak kesimpulan dan had-hadnya
- Logam tidak memiliki muatan positif bersih semata-mata karena gambar menandai pusat ion positif. Elektron terdelokalisasi, bukan hilang dari seluruh potongan. Konduktivitas listrik dalam logam padat berbeda dengan mobilitas ion dalam garam lebur. Jangan gunakan model natrium untuk menetapkan satu elektron bebas untuk setiap atom logam secara universal.
- Kembali ke pengamatan awal. Jelaskan apa hasil tersebut mendukung, kondisi apa yang diasumsikannya, dan satu cara untuk menguji penjelasan saingan.
Ion positif membuat keseluruhan logam bermuatan listrik positif. Klaim ini salah: Elektron terdelokalisasi tetap DI DALAM logam, menyeimbangkan pusat ion positif secara tepat. Label pada ion mendeskripsikan muatan lokalnya; seluruh potongan logam tetap netral secara listrik.
Ikatan logam: struktur raksasa dengan elektron yang bergerak: Elektron yang dibagikan meluas di seluruh struktur, sehingga penggeseran lapisan dapat mempertahankan daya tarik dan memungkinkan kelengkungan. Ketika beda potensial diterapkan, elektron yang bergerak membawa muatan; ion-ion positif tetap berada di posisi mereka dalam padatan daripada mengalir melalui kawat. Simbol ion dan elektron pada gambar adalah model ikatan massa, bukan ion logam terisolasi yang dicampur dengan zat terpisah.
Ion positif membuat keseluruhan logam menjadi bermuatan listrik positif secara keseluruhan.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Elektron terdelokalisasi tetap BERADA DI DALAM logam, menyeimbangkan pusat ion positif secara tepat. Label pada ion menggambarkan muatan lokalnya; seluruh potongan logam tetap netral secara listrik.
Elektron yang tidak melekat pada satu atom atau ikatan dan mampu bergerak melalui struktur: tuliskan istilah teknisnya.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
elektron terdelokalisasi berarti Elektron yang tidak melekat pada satu atom atau ikatan dan mampu bergerak melalui struktur.