მეტალის ბმის ფორმირების ზოგადი სქემა. ლითონის კავშირი

ლითონის ატომებს შორის ხდება მეტალის კავშირი. ლითონის ატომების დამახასიათებელი თვისებაა ელექტრონების მცირე რაოდენობა გარე ენერგეტიკულ დონეზე, რომელსაც სუსტად უჭირავს ბირთვი და დიდი რაოდენობით თავისუფალი ატომური ორბიტალები მსგავსი ენერგიებით, ამიტომ მეტალის ბმა უჯერია.

ვალენტური ელექტრონები მონაწილეობენ ბმების წარმოქმნაში ერთდროულად 8 ან 12 ატომთან (ლითონის ატომების საკოორდინაციო რაოდენობის მიხედვით). ამ პირობებში, დაბალი იონიზაციის ენერგიის მქონე ვალენტური ელექტრონები მოძრაობენ ყველა მეზობელი ატომის ხელმისაწვდომი ორბიტალების გასწვრივ, რაც უზრუნველყოფს მათ შორის კავშირს.

ლითონის კავშირი ახასიათებს საერთო ელექტრონების სუსტი ურთიერთქმედება დაკავშირებული ატომების ბირთვებთან და ამ ელექტრონების სრული დელოკალიზაცია კრისტალის ყველა ატომს შორის, რაც უზრუნველყოფს ამ ბმის სტაბილურობას.

მეტალის ბმის ფორმირების სქემა (M - ლითონი):

M 0 - ne M n +

ლითონებს აქვთ სპეციალური კრისტალური ბადე, რომლის კვანძებში არის როგორც ნეიტრალური, ასევე დადებითად დამუხტული ლითონის ატომები, რომელთა შორის სოციალიზებული ელექტრონები („ელექტრონული გაზი“) თავისუფლად მოძრაობენ (კრისტალის შიგნით). მეტალებში საერთო ელექტრონების მოძრაობა ხორციელდება მოლეკულური ორბიტალების სიმრავლის გასწვრივ, რომლებიც წარმოიშვა დაკავშირებული ატომების დიდი რაოდენობით თავისუფალი ორბიტალების შერწყმისა და მრავალი ატომის ბირთვის დაფარვის გამო. ლითონის ბმის შემთხვევაში მის მიმართულებაზე საუბარი შეუძლებელია, რადგან საერთო ელექტრონები ერთნაირად დელოკალიზებულია მთელ კრისტალზე.

ლითონების სტრუქტურული თავისებურებები განაპირობებს მათ დამახასიათებელ ფიზიკურ თვისებებს: სიმტკიცე, დრეკადობა, მაღალი ელექტრული და თბოგამტარობა, აგრეთვე სპეციალური მეტალის ბზინვარება.

მეტალის ბმა დამახასიათებელია ლითონებისთვის არა მხოლოდ მყარ მდგომარეობაში, არამედ თხევად მდგომარეობაშიც, ანუ ეს არის ერთმანეთთან ახლოს მდებარე ატომების აგრეგატების თვისება. აირის მდგომარეობაში, ლითონის ატომები ერთმანეთთან არის დაკავშირებული ერთი ან მეტი კოვალენტური ბმით მოლეკულებად, მაგალითად, Li 2 (Li–Li), Be 2 (Be = Be), Al 4 - ალუმინის თითოეული ატომი დაკავშირებულია სამ სხვასთან, რათა წარმოქმნას. ტეტრაედრული სტრუქტურა:

4. წყალბადის ბმა

წყალბადის ბმა არის ბმის სპეციალური ტიპი, რომელიც უნიკალურია წყალბადის ატომებისთვის. ეს ხდება მაშინ, როდესაც წყალბადის ატომი უკავშირდება ყველაზე ელექტროუარყოფითი ელემენტების ატომს, ძირითადად ფტორს, ჟანგბადს და აზოტს. განვიხილოთ წყალბადის ბმის წარმოქმნა წყალბადის ფტორის მაგალითზე. ელექტროუარყოფით წყალბადის ატომს აქვს მხოლოდ ერთი ელექტრონი, რომლის წყალობითაც მას შეუძლია შექმნას კოვალენტური ბმა ფტორის ატომთან. ამ შემთხვევაში წარმოიქმნება წყალბადის ფტორიდის მოლეკულა H-F, რომელშიც საერთო ელექტრონული წყვილი გადადის ფტორის ატომში.

ელექტრონის სიმკვრივის ამ განაწილების შედეგად წყალბადის ფტორიდის მოლეკულა არის დიპოლური, რომლის დადებითი პოლუსი არის წყალბადის ატომი. იმის გამო, რომ შემაკავშირებელი ელექტრონული წყვილი გადადის ფტორის ატომში, იგი ნაწილობრივ გამოიყოფა. 1 ს-წყალბადის ატომისა და მისი ბირთვის ორბიტალი ნაწილობრივ გამოკვეთილია. ნებისმიერ სხვა ატომში, ბირთვის დადებითი მუხტი ვალენტური ელექტრონების მოცილების შემდეგ დაცულია შიდა ელექტრონული გარსებით, რომლებიც უზრუნველყოფენ სხვა ატომების ელექტრონული გარსების მოგერიებას. წყალბადის ატომს არ აქვს ასეთი გარსი, მისი ბირთვი არის ძალიან მცირე (სუბატომური) დადებითად დამუხტული ნაწილაკი - პროტონი (პროტონის დიამეტრი დაახლოებით 10 5-ჯერ ნაკლებია ატომების დიამეტრებზე და, ელექტრონების არარსებობის გამო. მასში მას იზიდავს სხვა ელექტრულად ნეიტრალური ან უარყოფითად დამუხტული ატომების ელექტრონული გარსი).

ნაწილობრივ „შიშველი“ წყალბადის ატომთან ელექტრული ველის სიძლიერე იმდენად დიდია, რომ მას შეუძლია აქტიურად მიიზიდოს მეზობელი მოლეკულის უარყოფითი პოლუსი. ვინაიდან ეს პოლუსი არის ფტორის ატომი, რომელსაც აქვს სამი არაშემაკავშირებელი ელექტრონული წყვილი და ს- წყალბადის ატომის ორბიტალი ნაწილობრივ ცარიელია, შემდეგ ხდება დონორი-მიმღების ურთიერთქმედება ერთი მოლეკულის წყალბადის დადებით პოლარიზებულ ატომსა და მეზობელი მოლეკულის უარყოფითად პოლარიზებულ ფტორის ატომს შორის.

ამრიგად, ერთობლივი ელექტროსტატიკური და დონორ-მიმღები ურთიერთქმედების შედეგად წარმოიქმნება დამატებითი მეორე ბმული წყალბადის ატომის მონაწილეობით. სწორედ ეს არის წყალბადის ბმა, …H–F H–F…

იგი განსხვავდება კოვალენტისგან ენერგიით და სიგრძით. წყალბადის ბმები უფრო გრძელი და ნაკლებად ძლიერია ვიდრე კოვალენტური ბმები. წყალბადის ბმის ენერგია არის 8–40 კჯ/მოლი, ხოლო კოვალენტური ბმის ენერგია 80–400 კჯ/მოლი. მყარ წყალბადის ფტორში, კოვალენტური ბმის H–F სიგრძეა 95 pm, წყალბადის ბმის სიგრძე FH არის 156 pm. HF მოლეკულებს შორის წყალბადის კავშირის გამო, მყარი წყალბადის ფტორიდის კრისტალები შედგება გაუთავებელი ბრტყელი ზიგზაგის ჯაჭვებისაგან, ვინაიდან წყალბადის შეერთებით წარმოქმნილი სამატომიანი სისტემა ჩვეულებრივ ხაზოვანია.

წყალბადის ბმები HF მოლეკულებს შორის ნაწილობრივ შენარჩუნებულია თხევადი და თუნდაც აირისებრი წყალბადის ფტორიდში.

წყალბადის ბმა პირობითად იწერება სამი წერტილით და გამოსახულია შემდეგნაირად:

სადაც X, Y არის F, O, N, Cl, S ატომები.

წყალბადის ბმის ენერგია და სიგრძე განისაზღვრება H–X ბმის დიპოლური მომენტით და Y ატომის ზომით. წყალბადის ბმის სიგრძე მცირდება და მისი ენერგია იზრდება ელექტრონეგატიურობებს შორის სხვაობის გაზრდით. X და Y ატომები (და, შესაბამისად, H–X ბმის დიპოლური მომენტი) და Y ატომის ზომის შემცირებით.

წყალბადის ბმები ასევე იქმნება მოლეკულებს შორის, რომლებშიც არის O–H ბმები (მაგალითად, წყალი H 2 O, პერქლორინის მჟავა HClO 4, აზოტის მჟავა HNO 3, კარბოქსილის მჟავები RCOOH, ფენოლი C 6 H 5 OH, ROH სპირტები) და N. –H (მაგ. ამიაკი NH 3, თიოციანი მჟავა HNCS, ორგანული ამიდები RCONH 2 და ამინები RNH 2 და R 2 NH).

ნივთიერებები, რომელთა მოლეკულები დაკავშირებულია წყალბადის ობლიგაციებით, განსხვავდებიან თავიანთი თვისებებით მოლეკულების სტრუქტურის მსგავსი ნივთიერებებისგან, მაგრამ რომლებიც არ ქმნიან წყალბადის ობლიგაციებს. IVA ჯგუფის ელემენტების ჰიდრიდების დნობის და დუღილის წერტილები, რომლებშიც არ არის წყალბადის ბმები, თანდათან მცირდება პერიოდის რაოდენობის შემცირებით (სურ. 15) VA-VIIA ჯგუფების ელემენტების ჰიდრიდები ამ დამოკიდებულების დარღვევას ავლენენ. სამ ნივთიერებას, რომელთა მოლეკულები დაკავშირებულია წყალბადის ობლიგაციებით (ამიაკი NH 3, წყალი H 2 O და წყალბადის ფტორი HF), დნობისა და დუღილის წერტილები გაცილებით მაღალია, ვიდრე მათი ანალოგი (ნახ. 15). გარდა ამისა, ამ ნივთიერებებს აქვთ თხევად მდგომარეობაში არსებობის უფრო ფართო ტემპერატურის დიაპაზონი, შერწყმისა და აორთქლების მაღალი სიცხეები.

წყალბადის ბმა მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ნივთიერებების დაშლისა და კრისტალიზაციის პროცესებში, ასევე კრისტალური ჰიდრატების წარმოქმნაში.

წყალბადის ბმები შეიძლება ჩამოყალიბდეს არა მხოლოდ მოლეკულებს შორის (ინთერმოლეკულური წყალბადის ბმა, MVS) , როგორც ეს არის ზემოთ განხილულ მაგალითებში, არამედ ერთი და იგივე მოლეკულის ატომებს შორის (ინტრამოლეკულური წყალბადის ბმა, VVS) . მაგალითად, ამინოჯგუფების წყალბადის ატომებსა და კარბონილის ჯგუფების ჟანგბადის ატომებს შორის წყალბადის შიდამოლეკულური ბმების გამო, პოლიპეპტიდურ ჯაჭვებს, რომლებიც ქმნიან ცილის მოლეკულებს, აქვთ სპირალური ფორმა.

სურათი??????????????

წყალბადის ბმები უზარმაზარ როლს თამაშობენ ცილების რედუპლიკაციისა და ბიოსინთეზის პროცესებში. დნმ-ის ორი ჯაჭვი (დეზოქსირიბონუკლეინის მჟავა) ორმაგი სპირალი ერთმანეთთან არის დაკავშირებული წყალბადის ბმებით. რედუპლიკაციის პროცესში ეს ობლიგაციები იშლება. ტრანსკრიფციის დროს რნმ-ის (რიბონუკლეინის მჟავა) სინთეზი დნმ-ის შაბლონის გამოყენებით ასევე ხდება წყალბადის ბმების წარმოქმნის გამო. ორივე პროცესი შესაძლებელია, რადგან წყალბადის ბმები ადვილად იქმნება და ადვილად იშლება.

ბრინჯი. 15. დნობის წერტილები ( მაგრამ) და ადუღება ( ბ) IVА-VIIA ჯგუფების ელემენტების ჰიდრიდები.

გაკვეთილის მიზანი

• აღწერეთ მეტალის ქიმიური ბმა.

• ისწავლეთ ლითონის ბმის წარმოქმნის ჩამოწერა.

• გაეცანით ლითონების ფიზიკურ თვისებებს.

• ისწავლეთ სახეობების მკაფიოდ გარჩევა ქიმიური ობლიგაციები .

გაკვეთილის მიზნები

• გაარკვიეთ როგორ ურთიერთობენ ისინი ლითონის ატომები

• დაადგინეთ, როგორ მოქმედებს ლითონის ბმა მის მიერ წარმოქმნილი ნივთიერებების თვისებებზე

ძირითადი ტერმინები:

• ელექტრონეგატიურობა - ატომის ქიმიური თვისება, რომელიც არის მოლეკულაში ატომის უნარის რაოდენობრივი მახასიათებელი, მიიზიდოს საერთო ელექტრონული წყვილები თავისკენ.
• ქიმიური ბმა - ატომების ურთიერთქმედების ფენომენი, ურთიერთმოქმედი ატომების ელექტრონული ღრუბლების გადახურვის გამო.
• ლითონის კავშირი - ეს არის კავშირი ლითონებში ატომებსა და იონებს შორის, რომელიც წარმოიქმნება ელექტრონების სოციალიზაციის გამო.
• კოვალენტური ბმა - ქიმიური ბმა, რომელიც წარმოიქმნება ვალენტური ელექტრონების წყვილის გადახურვით. ელექტრონებს, რომლებიც უზრუნველყოფენ კავშირს, ეწოდება საერთო ელექტრონული წყვილი. არსებობს 2 ტიპი: პოლარული და არაპოლარული.
• იონური ბმა - ქიმიური ბმა, რომელიც წარმოიქმნება არამეტალების ატომებს შორის, რომელშიც საერთო ელექტრონული წყვილი გადადის უფრო დიდი ელექტრონეგატიურობის ატომში. შედეგად, ატომები საპირისპიროდ დამუხტული სხეულების მსგავსად იზიდავს.
• წყალბადის ბმა - ქიმიური ბმა ელექტროუარყოფით ატომსა და წყალბადის ატომს შორის, რომელიც კოვალენტურად არის დაკავშირებული სხვა ელექტროუარყოფით ატომთან. N, O ან F შეუძლიათ იმოქმედონ როგორც ელექტროუარყოფითი ატომები, წყალბადის ბმები შეიძლება იყოს მოლეკულური ან ინტრამოლეკულური.

  გაკვეთილების დროს

ლითონის ქიმიური ბმა

დაასახელეთ ელემენტები, რომლებიც არასწორ „რიგში“ არიან.რატომ?
Ca Fe P K Al Mg Na
რომელი ელემენტები ცხრილიდან მენდელეევილითონებს ეძახიან?
დღეს ჩვენ გავარკვევთ, რა თვისებები აქვთ ლითონებს და როგორ არიან ისინი დამოკიდებული კავშირზე, რომელიც იქმნება ლითონის იონებს შორის.
ჯერ გავიხსენოთ ლითონების მდებარეობა პერიოდულ სისტემაში?
ლითონები, როგორც ყველამ ვიცით, ჩვეულებრივ არ არსებობენ იზოლირებული ატომების სახით, არამედ ნაჭრის, ინგოტის ან ლითონის პროდუქტის სახით. მოდით გავარკვიოთ, რა აგროვებს ლითონის ატომებს ინტეგრალურ მოცულობაში.

მაგალითში ჩვენ ვხედავთ ოქროს ნაჭერს. სხვათა შორის, ოქრო უნიკალური ლითონია. სუფთა ოქროს გაყალბებით შეგიძლიათ გააკეთოთ ფოლგა 0,002 მმ სისქით! ფოლგის ასეთი ყველაზე პატარა ფურცელი თითქმის გამჭვირვალეა და აქვს მწვანე ელფერი სანათურში. შედეგად, ასანთის ყუთის ზომის ოქროს ღვეზელიდან შეგიძლიათ მიიღოთ თხელი კილიტა, რომელიც დაფარავს ჩოგბურთის კორტის ფართობს.
ქიმიური თვალსაზრისით, ყველა ლითონი ხასიათდება ვალენტური ელექტრონების გამოყოფის სიმარტივით და შედეგად, დადებითად დამუხტული იონების წარმოქმნით და აჩვენებს მხოლოდ დადებით დაჟანგვას. ამიტომ თავისუფალ მდგომარეობაში მყოფი ლითონები შემცირების აგენტები არიან. ლითონის ატომების საერთო მახასიათებელია მათი დიდი ზომა არალითონებთან მიმართებაში. გარე ელექტრონები განლაგებულია ბირთვიდან დიდ მანძილზე და ამიტომ სუსტად არიან მიბმული მასზე, ამიტომ ადვილად იშლება.
გარე დონეზე მეტალების უფრო დიდი რაოდენობის ატომებს აქვთ ელექტრონების მცირე რაოდენობა - 1,2,3. ეს ელექტრონები ადვილად იშლება და ლითონის ატომები იონებად იქცევა.
Me0 – n ē ⇆ მამაკაცები+
ლითონის ატომები - ელექტრონები გარე. ორბიტაზე ⇆ ლითონის იონები

ამგვარად, გამოყოფილ ელექტრონებს შეუძლიათ გადავიდნენ ერთი იონიდან მეორეზე, ანუ გახდნენ თავისუფალი და, თითქოსდა, ერთ მთლიანობად დააკავშირონ, ამიტომ გამოდის, რომ ყველა გამოყოფილი ელექტრონი საერთოა, რადგან შეუძლებელია. გავიგოთ, რომელი ელექტრონი ეკუთვნის ლითონის რომელ ატომს.
ელექტრონებს შეუძლიათ გაერთიანდნენ კატიონებთან, შემდეგ დროებით წარმოიქმნება ატომები, საიდანაც ელექტრონები იშლება. ეს პროცესი უწყვეტი და უწყვეტია. გამოდის, რომ მეტალის უმეტესობაში ატომები მუდმივად გარდაიქმნება იონებად და პირიქით. ამ შემთხვევაში, საერთო ელექტრონების მცირე რაოდენობა აკავშირებს ლითონის ატომების და იონების დიდ რაოდენობას. მაგრამ მნიშვნელოვანია, რომ მეტალში ელექტრონების რაოდენობა ტოლი იყოს დადებითი იონების მთლიანი მუხტისა, ანუ გამოდის, რომ ზოგადად ლითონი რჩება ელექტრულად ნეიტრალური.
ასეთი პროცესი წარმოდგენილია როგორც მოდელი – ლითონის იონები ელექტრონების ღრუბელშია. ასეთ ელექტრონულ ღრუბელს უწოდებენ "ელექტრონულ გაზს".

აი, მაგალითად, ამ სურათზე ჩვენ ვხედავთ, თუ როგორ მოძრაობენ ელექტრონები უმოძრაო იონებს შორის ლითონის კრისტალური მედის შიგნით.

ბრინჯი. 2. ელექტრონის მოძრაობა

იმისათვის, რომ უკეთ გავიგოთ რა არის ელექტრონი გაზი და როგორ იქცევა იგი სხვადასხვა ლითონების ქიმიურ რეაქციებში, ვნახოთ საინტერესო ვიდეო. (ამ ვიდეოში ოქრო მხოლოდ ფერად არის მოხსენიებული!)

ახლა ჩვენ შეგვიძლია ჩამოვწეროთ განმარტება: მეტალის ბმა არის კავშირი ლითონებში ატომებსა და იონებს შორის, რომელიც წარმოიქმნება ელექტრონების სოციალიზაციის შედეგად.

მოდით შევადაროთ ყველა სახის კავშირი, რომელიც ჩვენ ვიცით და გავასწოროთ, რათა უკეთ განვასხვავოთ ისინი, ამისთვის ვუყურებთ ვიდეოს.

მეტალის ბმა გვხვდება არა მხოლოდ სუფთა ლითონებში, არამედ დამახასიათებელია სხვადასხვა ლითონების, შენადნობების ნარევებისთვის აგრეგაციის სხვადასხვა მდგომარეობაში.
მეტალის კავშირი მნიშვნელოვანია და განსაზღვრავს ლითონების ძირითად თვისებებს
- ელექტრული გამტარობა - ელექტრონების შემთხვევითი მოძრაობა ლითონის მოცულობაში. ოღონდ მცირე პოტენციური სხვაობით, ისე, რომ ელექტრონები მოწესრიგებულად მოძრაობენ. საუკეთესო გამტარობის ლითონებია Ag, Cu, Au, Al.
- პლასტიურობა
ლითონის ფენებს შორის კავშირი არ არის ძალიან მნიშვნელოვანი, ეს საშუალებას გაძლევთ გადაიტანოთ ფენები დატვირთვის ქვეშ (მეტალი დეფორმირებული მისი გატეხვის გარეშე). საუკეთესო დეფორმირებადი ლითონები (რბილი) Au, Ag, Cu.
- მეტალის ბზინვარება
ელექტრონი აირეკლავს თითქმის ყველა სინათლის სხივს. ამიტომ სუფთა ლითონებს აქვთ ასეთი ძლიერი ბზინვარება და ყველაზე ხშირად ნაცრისფერი ან თეთრია. ლითონები, რომლებიც საუკეთესო რეფლექტორები არიან Ag, Cu, Al, Pd, Hg

Საშინაო დავალება

სავარჯიშო 1
შეარჩიეთ ნივთიერებების ფორმულები, რომლებსაც აქვთ
ა) კოვალენტური პოლარული ბმა: Cl2, KCl, NH3, O2, MgO, CCl4, SO2;
ბ) იონურ ბმასთან: HCl, KBr, P4, H2S, Na2O, CO2, CaS.
სავარჯიშო 2
წაშალეთ ზედმეტი:
ა) CuCl2, Al, MgS
ბ) N2, HCl, O2
გ) Ca, CO2, Fe
დ) MgCl2, NH3, H2

მეტალი ნატრიუმი, ლითიუმის მეტალი და სხვა ტუტე ლითონები ცვლის ალის ფერს. ლითიუმის ლითონი და მისი მარილები ცეცხლს აძლევს წითელ ფერს, ნატრიუმის ლითონისა და ნატრიუმის მარილები ყვითელს, კალიუმის ლითონის და მისი მარილების იისფერს, რუბიდიუმს და ცეზიუმს ასევე იისფერს, მაგრამ უფრო მსუბუქს.

ბრინჯი. 4. მეტალის ლითიუმის ნაჭერი

ბრინჯი. 5. ალი ლითონებით შეღებვა

ლითიუმი (Li). ლითიუმის მეტალი, ისევე როგორც ნატრიუმის მეტალი, არის ტუტე მეტალი. ორივე წყალში იხსნება. ნატრიუმი იხსნება წყალში და წარმოქმნის ნატრიუმის ჰიდროქსიდს, ძალიან ძლიერ მჟავას. როდესაც ტუტე ლითონები იხსნება წყალში, გამოიყოფა დიდი რაოდენობით სითბო და გაზი (წყალბადი). სასურველია არ შეეხოთ ასეთ ლითონებს ხელით, რადგან შეიძლება დაიწვათ.

ბიბლიოგრაფია

1. გაკვეთილი თემაზე "ლითონის ქიმიური ბმა", ქიმიის მასწავლებელი ტუხტა ვალენტინა ანატოლიევნა MOU "ესენოვიჩსკაიას საშუალო სკოლა"
2. F. A. Derkach "ქიმია", - სამეცნიერო და მეთოდოლოგიური სახელმძღვანელო. - კიევი, 2008 წ.
3. ლ.ბ.ცვეტკოვა "არაორგანული ქიმია" - მე-2 გამოცემა, შესწორებული და დამატებული. – ლვოვი, 2006 წ.
4. V. V. Malinovsky, P. G. Nagorny "არაორგანული ქიმია" - კიევი, 2009 წ.
5. გლინკა ნ.ლ. ზოგადი ქიმია. - 27 რედ. / Under. რედ. ვ.ა. რაბინოვიჩი. - ლ .: ქიმია, 2008. - 704 გვ.

რედაქტირებული და გაგზავნილი Lisnyak A.V.

გაკვეთილზე მუშაობდა:

თუხტა ვ.ა.

ლისნიაკი A.V.

თქვენ შეგიძლიათ დასვათ შეკითხვა თანამედროვე განათლების შესახებ, გამოხატოთ აზრი ან გადაწყვიტოთ გადაუდებელი პრობლემა განათლების ფორუმისადაც ახალი აზრისა და მოქმედების საგანმანათლებლო საბჭო იკრიბება საერთაშორისო დონეზე. რომელმაც შექმნა ბლოგი, ქიმიის მე-8 კლასი

ძალზე იშვიათია, რომ ქიმიური ნივთიერებები შედგებოდეს ქიმიური ელემენტების ცალკეული, ურთიერთდაკავშირებული ატომებისგან. ნორმალურ პირობებში, მხოლოდ მცირე რაოდენობის გაზებს, რომლებსაც კეთილშობილ გაზებს უწოდებენ, აქვთ ასეთი სტრუქტურა: ჰელიუმი, ნეონი, არგონი, კრიპტონი, ქსენონი და რადონი. ყველაზე ხშირად, ქიმიური ნივთიერებები შედგება არა განსხვავებული ატომებისგან, არამედ მათი კომბინაციებისაგან სხვადასხვა ჯგუფებად. ატომების ასეთი კომბინაციები შეიძლება შეიცავდეს რამდენიმე ერთეულს, ასეულს, ათასობით ან უფრო მეტ ატომს. ძალას, რომელიც ინარჩუნებს ამ ატომებს ასეთ დაჯგუფებებში, ეწოდება ქიმიური ბმა.

სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ქიმიური ბმა არის ურთიერთქმედება, რომელიც უზრუნველყოფს ცალკეული ატომების შეერთებას უფრო რთულ სტრუქტურებში (მოლეკულები, იონები, რადიკალები, კრისტალები და ა.შ.).

ქიმიური ბმის წარმოქმნის მიზეზი არის ის, რომ უფრო რთული სტრუქტურების ენერგია ნაკლებია ცალკეული ატომების მთლიან ენერგიაზე, რომლებიც ქმნიან მას.

კერძოდ, თუ XY მოლეკულა იქმნება X და Y ატომების ურთიერთქმედების დროს, ეს ნიშნავს, რომ ამ ნივთიერების მოლეკულების შიდა ენერგია უფრო დაბალია, ვიდრე ცალკეული ატომების შიდა ენერგია, საიდანაც იგი წარმოიქმნა:

E(XY)< E(X) + E(Y)

ამ მიზეზით, როდესაც ქიმიური ბმები იქმნება ცალკეულ ატომებს შორის, ენერგია გამოიყოფა.

ქიმიური ბმების წარმოქმნისას გარე ელექტრონული ფენის ელექტრონები ბირთვთან ყველაზე დაბალი შებოჭვის ენერგიით, ე.წ. ვალენტობა. მაგალითად, ბორში, ეს არის მე -2 ენერგეტიკული დონის ელექტრონები - 2 ელექტრონი 2-ზე s-ორბიტალები და 1 2-ზე გვ-ორბიტალები:

როდესაც იქმნება ქიმიური ბმა, თითოეული ატომი მიდრეკილია მიიღოს კეთილშობილი გაზის ატომების ელექტრონული კონფიგურაცია, ე.ი. ისე, რომ მის გარე ელექტრონულ შრეში არის 8 ელექტრონი (2 პირველი პერიოდის ელემენტებისთვის). ამ ფენომენს ოქტეტის წესი ეწოდება.

შესაძლებელია ატომებმა მიაღწიონ კეთილშობილი გაზის ელექტრონულ კონფიგურაციას, თუ თავდაპირველად ცალკეული ატომები იზიარებენ თავიანთ ვალენტურ ელექტრონებს სხვა ატომებთან. ამ შემთხვევაში წარმოიქმნება საერთო ელექტრონული წყვილები.

ელექტრონების სოციალიზაციის ხარისხიდან გამომდინარე, შეიძლება გამოიყოს კოვალენტური, იონური და მეტალის ბმები.

კოვალენტური ბმა

კოვალენტური ბმა ყველაზე ხშირად წარმოიქმნება არალითონის ელემენტების ატომებს შორის. თუ არამეტალების ატომები, რომლებიც ქმნიან კოვალენტურ კავშირს, მიეკუთვნება სხვადასხვა ქიმიურ ელემენტებს, ასეთ კავშირს ეწოდება კოვალენტური პოლარული ბმა. ამ სახელწოდების მიზეზი მდგომარეობს იმაში, რომ სხვადასხვა ელემენტების ატომებს ასევე აქვთ განსხვავებული უნარი მიიზიდონ საერთო ელექტრონული წყვილი საკუთარ თავში. ცხადია, ეს იწვევს საერთო ელექტრონული წყვილის გადანაცვლებას ერთ-ერთი ატომისკენ, რის შედეგადაც მასზე ნაწილობრივი უარყოფითი მუხტი იქმნება. თავის მხრივ, ნაწილობრივი დადებითი მუხტი იქმნება მეორე ატომზე. მაგალითად, წყალბადის ქლორიდის მოლეკულაში, ელექტრონული წყვილი წყალბადის ატომიდან ქლორის ატომში გადადის:

კოვალენტური პოლარული ბმის მქონე ნივთიერებების მაგალითები:

СCl 4 , H 2 S, CO 2 , NH 3 , SiO 2 და ა.შ.

ერთი და იგივე ქიმიური ელემენტის არამეტალის ატომებს შორის წარმოიქმნება კოვალენტური არაპოლარული ბმა. ვინაიდან ატომები იდენტურია, მათი საერთო ელექტრონების გაყვანის უნარი იგივეა. ამასთან დაკავშირებით, ელექტრონული წყვილის გადაადგილება არ შეინიშნება:

კოვალენტური ბმის წარმოქმნის ზემოთ მოცემულ მექანიზმს, როდესაც ორივე ატომი უზრუნველყოფს ელექტრონებს საერთო ელექტრონული წყვილების ფორმირებისთვის, ეწოდება გაცვლა.

ასევე არსებობს დონორ-მიმღების მექანიზმი.

როდესაც კოვალენტური ბმა იქმნება დონორ-მიმღები მექანიზმით, წარმოიქმნება საერთო ელექტრონული წყვილი ერთი ატომის (ორი ელექტრონით) შევსებული ორბიტალისა და მეორე ატომის ცარიელი ორბიტალის გამო. ატომს, რომელიც უზრუნველყოფს გაუზიარებელ ელექტრონულ წყვილს, ეწოდება დონორი, ხოლო ატომს თავისუფალი ორბიტალით - მიმღები. ელექტრონული წყვილების დონორები არის ატომები, რომლებსაც აქვთ დაწყვილებული ელექტრონები, მაგალითად, N, O, P, S.

მაგალითად, დონორ-მიმღები მექანიზმის მიხედვით, მეოთხე N-H კოვალენტური ბმა იქმნება ამონიუმის კატიონში NH 4 +:

პოლარობის გარდა, კოვალენტური ბმები ასევე ხასიათდება ენერგიით. ბმის ენერგია არის მინიმალური ენერგია, რომელიც საჭიროა ატომებს შორის კავშირის გასაწყვეტად.

შებოჭვის ენერგია მცირდება შეკრული ატომების რადიუსის გაზრდით. ვინაიდან ვიცით, რომ ატომური რადიუსი იზრდება ქვეჯგუფებში, შეგვიძლია, მაგალითად, დავასკვნათ, რომ ჰალოგენ-წყალბადის ბმის სიძლიერე იზრდება სერიაში:

გამარჯობა< HBr < HCl < HF

ასევე, ბმის ენერგია დამოკიდებულია მის სიმრავლეზე - რაც მეტია ბმის სიმრავლე, მით მეტია მისი ენერგია. ბმის სიმრავლე არის საერთო ელექტრონული წყვილების რაოდენობა ორ ატომს შორის.

იონური ბმა

იონური ბმა შეიძლება ჩაითვალოს კოვალენტური პოლარული ბმის შემზღუდველ შემთხვევად. თუ კოვალენტურ-პოლარულ კავშირში საერთო ელექტრონული წყვილი ნაწილობრივ გადაინაცვლებს ატომების ერთ-ერთ წყვილზე, მაშინ იონურში იგი თითქმის მთლიანად „გადაცემულია“ ერთ-ერთ ატომზე. ატომი, რომელმაც ელექტრონი(ები) შესწირა, იძენს დადებით მუხტს და ხდება კატიონიდა ატომი, რომელმაც მისგან ელექტრონები აიღო, იძენს უარყოფით მუხტს და ხდება ანიონი.

ამრიგად, იონური ბმა არის ბმა, რომელიც წარმოიქმნება ანიონებისადმი კათიონების ელექტროსტატიკური მიზიდულობის გამო.

ამ ტიპის ბმის წარმოქმნა დამახასიათებელია ტიპიური ლითონებისა და ტიპიური არამეტალების ატომების ურთიერთქმედებისთვის.

მაგალითად, კალიუმის ფტორიდი. კალიუმის კატიონი მიიღება ნეიტრალური ატომიდან ერთი ელექტრონის გამოყოფის შედეგად, ხოლო ფტორის იონი წარმოიქმნება ფტორის ატომზე ერთი ელექტრონის მიმაგრებით:

მიღებულ იონებს შორის წარმოიქმნება ელექტროსტატიკური მიზიდულობის ძალა, რის შედეგადაც წარმოიქმნება იონური ნაერთი.

ქიმიური ბმის წარმოქმნისას ნატრიუმის ატომიდან ელექტრონები გადავიდა ქლორის ატომში და წარმოიქმნა საპირისპიროდ დამუხტული იონები, რომლებსაც აქვთ დასრულებული გარე ენერგიის დონე.

დადგენილია, რომ ელექტრონები მთლიანად არ შორდებიან ლითონის ატომს, არამედ მხოლოდ ქლორის ატომისკენ გადაადგილდებიან, როგორც კოვალენტურ კავშირში.

ორობითი ნაერთების უმეტესობა, რომლებიც შეიცავს ლითონის ატომებს, იონურია. მაგალითად, ოქსიდები, ჰალოიდები, სულფიდები, ნიტრიდები.

იონური ბმა ასევე წარმოიქმნება მარტივ კათიონებსა და მარტივ ანიონებს შორის (F -, Cl -, S 2-), ასევე მარტივ კატიონებსა და რთულ ანიონებს შორის (NO 3 -, SO 4 2-, PO 4 3-, OH -) . ამიტომ, იონურ ნაერთებში შედის მარილები და ფუძეები (Na 2 SO 4, Cu (NO 3) 2, (NH 4) 2 SO 4), Ca (OH) 2, NaOH).

ლითონის კავშირი

ამ ტიპის კავშირი წარმოიქმნება ლითონებში.

ყველა ლითონის ატომს აქვს ელექტრონები გარე ელექტრონულ შრეზე, რომლებსაც აქვთ დაბალი შებოჭვის ენერგია ატომის ბირთვთან. მეტალების უმეტესობისთვის გარე ელექტრონების დაკარგვა ენერგიულად ხელსაყრელია.

ბირთვთან ასეთი სუსტი ურთიერთქმედების გათვალისწინებით, მეტალებში ეს ელექტრონები ძალიან მოძრავია და შემდეგი პროცესი მუდმივად მიმდინარეობს თითოეულ ლითონის კრისტალში:

M 0 - ne - \u003d M n +, სადაც M 0 არის ლითონის ნეიტრალური ატომი და M n + იგივე ლითონის კატიონი. ქვემოთ მოყვანილი ფიგურა აჩვენებს მიმდინარე პროცესების ილუსტრაციას.

ანუ, ელექტრონები მეტალის ბროლის გასწვრივ „ჩქარობენ“, იშლებიან ლითონის ერთი ატომისგან, ქმნიან მისგან კატიონს, უერთდებიან სხვა კატიონს და ქმნიან ნეიტრალურ ატომს. ამ ფენომენს ეწოდა "ელექტრონული ქარი", ხოლო თავისუფალი ელექტრონების ერთობლიობას არალითონის ატომის კრისტალში ეწოდა "ელექტრონული გაზი". ლითონის ატომებს შორის ამ ტიპის ურთიერთქმედებას მეტალის ბმა ეწოდება.

წყალბადის ბმა

თუ წყალბადის ატომი ნივთიერებაში შეკრულია მაღალი ელექტრონეგატიურობის მქონე ელემენტთან (აზოტი, ჟანგბადი ან ფტორი), ნივთიერებას ახასიათებს წყალბადის კავშირის ფენომენი.

ვინაიდან წყალბადის ატომი დაკავშირებულია ელექტროუარყოფით ატომთან, წყალბადის ატომზე წარმოიქმნება ნაწილობრივი დადებითი მუხტი, ხოლო ელექტროუარყოფით ატომზე ნაწილობრივი უარყოფითი მუხტი. ამასთან დაკავშირებით, ელექტროსტატიკური მიზიდულობა შესაძლებელი ხდება ერთი მოლეკულის ნაწილობრივ დადებითად დამუხტულ წყალბადის ატომსა და მეორის ელექტროუარყოფით ატომს შორის. მაგალითად, წყალბადის კავშირი შეინიშნება წყლის მოლეკულებისთვის:

ეს არის წყალბადის ბმა, რომელიც ხსნის წყლის არანორმალურად მაღალ დნობის წერტილს. წყლის გარდა, ძლიერი წყალბადის ბმები წარმოიქმნება ისეთ ნივთიერებებში, როგორიცაა წყალბადის ფტორი, ამიაკი, ჟანგბადის შემცველი მჟავები, ფენოლები, სპირტები, ამინები.

მეტალის ბმა არის ქიმიური ბმა შედარებით თავისუფალი ელექტრონების არსებობის გამო. დამახასიათებელია როგორც სუფთა ლითონებისთვის, ასევე მათი შენადნობებისთვის და მეტალთაშორის ნაერთებისთვის.

ლითონის შემაერთებელი მექანიზმი

კრისტალური მედის ყველა კვანძში არის ლითონის დადებითი იონები. მათ შორის შემთხვევით, გაზის მოლეკულების მსგავსად, ვალენტური ელექტრონები მოძრაობენ, იონების წარმოქმნის დროს ატომებისგან მოხსნილი. ეს ელექტრონები ასრულებენ ცემენტის როლს, ატარებენ დადებით იონებს ერთად; წინააღმდეგ შემთხვევაში, გისოსი დაიშლებოდა იონებს შორის მომგერიებელი ძალების მოქმედებით. ამავდროულად, ელექტრონები ასევე იკავებენ იონებს ბროლის ბადეში და ვერ ტოვებენ მას. საკომუნიკაციო ძალები არ არის ლოკალიზებული და მიმართული.

ამიტომ, უმეტეს შემთხვევაში, მაღალი კოორდინაციის რიცხვები ჩნდება (მაგალითად, 12 ან 8). როდესაც ლითონის ორი ატომი ერთმანეთს უახლოვდება, მათი გარე გარსის ორბიტალები გადახურულია მოლეკულური ორბიტალების წარმოქმნით. თუ მესამე ატომი ამოდის, მისი ორბიტალი ემთხვევა პირველი ორი ატომის ორბიტალს, რის შედეგადაც წარმოიქმნება სხვა მოლეკულური ორბიტალი. როდესაც ბევრი ატომია, არსებობს დიდი რაოდენობით სამგანზომილებიანი მოლეკულური ორბიტალები, რომლებიც ვრცელდება ყველა მიმართულებით. ორბიტალების მრავალჯერადი გადახურვის გამო, თითოეული ატომის ვალენტურ ელექტრონებს მრავალი ატომის გავლენა აქვს.

დამახასიათებელი ბროლის გისოსები

მეტალების უმეტესობა ქმნის ერთ-ერთ შემდეგ უაღრესად სიმეტრიულ, მჭიდროდ შეფუთულ გისოსებს: სხეულზე ორიენტირებული კუბური, სახეზე ორიენტირებული კუბური და ექვსკუთხა.

სხეულზე ორიენტირებულ კუბურ გისოსში (bcc), ატომები განლაგებულია კუბის წვეროებზე, ხოლო ერთი ატომი მდებარეობს კუბის მოცულობის ცენტრში. ლითონებს აქვთ კუბური სხეულზე ორიენტირებული გისოსი: Pb, K, Na, Li, β-Ti, β-Zr, Ta, W, V, α-Fe, Cr, Nb, Ba და ა.შ.

სახეზე ორიენტირებულ კუბურ გისოსში (fcc) ატომები განლაგებულია კუბის წვეროებზე და თითოეული სახის ცენტრში. ამ ტიპის ლითონებს აქვთ გისოსი: α-Ca, Ce, α-Sr, Pb, Ni, Ag, Au, Pd, Pt, Rh, γ-Fe, Cu, α-Co და ა.შ.

ექვსკუთხა გისოსებში ატომები განლაგებულია პრიზმის ექვსკუთხა ფუძეების წვეროებზე და ცენტრში, ხოლო სამი ატომი პრიზმის შუა სიბრტყეში. ლითონებს აქვთ ატომების ასეთი შეფუთვა: Mg, α-Ti, Cd, Re, Os, Ru, Zn, β-Co, Be, β-Ca და ა.შ.

სხვა თვისებები

თავისუფლად მოძრავი ელექტრონები იწვევს მაღალ ელექტრულ და თბოგამტარობას. მეტალის ბმის მქონე ნივთიერებები ხშირად აერთიანებს სიმტკიცეს და დრეკადობას, რადგან როდესაც ატომები გადაადგილდებიან ერთმანეთთან შედარებით, ბმები არ იშლება. კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი თვისებაა მეტალის არომატულობა.

ლითონები კარგად ატარებენ სითბოს და ელექტროენერგიას, ისინი საკმარისად მტკიცეა, მათი დეფორმაცია შესაძლებელია გატეხვის გარეშე. ზოგიერთი ლითონი ელასტიურია (ისინი შეიძლება იყოს გაყალბებული), ზოგიც ელასტიურია (ისინი შეიძლება მავთულში შეიყვანონ). ეს უნიკალური თვისებები აიხსნება სპეციალური ტიპის ქიმიური ბმით, რომელიც აკავშირებს ლითონის ატომებს ერთმანეთთან - მეტალის ბმა.

მყარ მდგომარეობაში ლითონები არსებობს დადებითი იონების კრისტალების სახით, თითქოს „მოცურავს“ მათ შორის თავისუფლად მოძრავი ელექტრონების ზღვაში.

მეტალის ბმა ხსნის ლითონების თვისებებს, კერძოდ მათ სიმტკიცეს. დეფორმირებადი ძალის ზემოქმედებით, ლითონის გისოსს შეუძლია შეცვალოს ფორმა დაბზარვის გარეშე, განსხვავებით იონური კრისტალებისაგან.

ლითონების მაღალი თბოგამტარობა აიხსნება იმით, რომ თუ ლითონის ნაჭერს ერთ მხარეს გააცხელებთ, მაშინ ელექტრონების კინეტიკური ენერგია გაიზრდება. ენერგიის ეს მატება „ელექტრონულ ზღვაში“ მთელ ნიმუშში დიდი სიჩქარით გავრცელდება.

ასევე ნათელი ხდება ლითონების ელექტრული გამტარობა. თუ პოტენციური სხვაობა გამოიყენება ლითონის ნიმუშის ბოლოებზე, მაშინ დელოკალიზებული ელექტრონების ღრუბელი გადაინაცვლებს დადებითი პოტენციალის მიმართულებით: ელექტრონების ეს ნაკადი, რომელიც მოძრაობს იმავე მიმართულებით, არის ნაცნობი ელექტრული დენი.

ნორმალურ პირობებში მონაატომურ მდგომარეობაში მხოლოდ კეთილშობილური აირები გვხვდება. დანარჩენი ელემენტები არ არსებობს ინდივიდუალური ფორმით, რადგან მათ აქვთ ერთმანეთთან ან სხვა ატომებთან ურთიერთქმედების უნარი. ამ შემთხვევაში წარმოიქმნება უფრო რთული ნაწილაკები.

კონტაქტში

ატომების ერთობლიობამ შეიძლება შექმნას შემდეგი ნაწილაკები:

• მოლეკულები;
• მოლეკულური იონები;
• თავისუფალი რადიკალები.

ქიმიური ურთიერთქმედების სახეები

ატომებს შორის ურთიერთქმედებას ქიმიური ბმა ეწოდება. საფუძველია ელექტროსტატიკური ძალები (ელექტრული მუხტების ურთიერთქმედების ძალები), რომლებიც მოქმედებენ ატომებს შორის, ამ ძალების მატარებლები არიან ატომის ბირთვი და ელექტრონები.

გარე ენერგეტიკულ დონეზე მდებარე ელექტრონები მთავარ როლს ასრულებენ ატომებს შორის ქიმიური ბმების ფორმირებაში. ისინი ყველაზე შორს არიან ბირთვიდან და, შესაბამისად, ყველაზე ნაკლებად მტკიცედ არიან დაკავშირებული მასთან. მათ ეძახიან ვალენტური ელექტრონები.

ნაწილაკები ერთმანეთთან ურთიერთქმედებენ სხვადასხვა გზით, რაც იწვევს სხვადასხვა სტრუქტურის მოლეკულების (და ნივთიერებების) წარმოქმნას. არსებობს შემდეგი სახის ქიმიური ბმები:

• იონური;
• კოვალენტური;
• ვან დერ ვაალსი;
• ლითონის.

ატომებს შორის ქიმიური ურთიერთქმედების სხვადასხვა ტიპზე საუბრისას, უნდა გვახსოვდეს, რომ ყველა ტიპი თანაბრად ემყარება ნაწილაკების ელექტროსტატიკურ ურთიერთქმედებას.

ლითონის ქიმიური ბმა

როგორც ქიმიური ელემენტების ცხრილში ლითონების პოზიციიდან ჩანს, მათ უმეტესწილად აქვთ ვალენტური ელექტრონების მცირე რაოდენობა. ელექტრონები საკმაოდ სუსტად არიან მიბმული თავიანთ ბირთვებთან და ადვილად შორდებიან მათგან. შედეგად წარმოიქმნება დადებითად დამუხტული ლითონის იონები და თავისუფალი ელექტრონები.

ამ ელექტრონებს, რომლებიც თავისუფლად მოძრაობენ ბროლის ბადეში, უწოდებენ "ელექტრონულ გაზს".

ნახაზი სქემატურად გვიჩვენებს ლითონის ნივთიერების სტრუქტურას.

ანუ ლითონის მოცულობაში ატომები გამუდმებით იონებად იქცევა (მათ ატომ-იონებს უწოდებენ) და პირიქით, იონები მუდმივად იღებენ ელექტრონებს „ელექტრონული გაზიდან“.

ლითონის ბმის ფორმირების მექანიზმი შეიძლება დაიწეროს ფორმულის სახით:

ატომი M 0 - ne ↔ იონი M n+

ამრიგად, ლითონები არის დადებითი იონები, რომლებიც განლაგებულია კრისტალურ ქსელში გარკვეულ პოზიციებზე და ელექტრონები, რომლებსაც შეუძლიათ თავისუფლად გადაადგილება ატომ-იონებს შორის.

კრისტალური ბადე წარმოადგენს "ჩონჩხს", მატერიის ბირთვი და ელექტრონები მოძრაობენ მის კვანძებს შორის. ლითონების ბროლის გისოსების ფორმები შეიძლება იყოს განსხვავებული, მაგალითად:

• მოცულობით-ცენტრული კუბური გისოსი დამახასიათებელია ტუტე ლითონებისთვის;
• სახეზე ორიენტირებულ კუბურ გისოსებს აქვთ, მაგალითად, თუთია, ალუმინი, სპილენძი და სხვა გარდამავალი ელემენტები;
• ექვსკუთხა ფორმა დამახასიათებელია დედამიწის ტუტე ელემენტებისთვის (გამონაკლისი არის ბარიუმი);
• ტეტრაგონური სტრუქტურა - ინდიუმში;
• რომბოედრული - ვერცხლისწყალში.

ლითონის ბროლის გისოსის მაგალითი ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ სურათზე..

განსხვავებები სხვა სახეობებისგან

მეტალის ბმა განსხვავდება კოვალენტური ბმის სიმტკიცით. მეტალის ობლიგაციების ენერგია ნაკლებიავიდრე კოვალენტური 3-4-ჯერ და ნაკლები იონური ბმის ენერგიით.

მეტალის ბმის შემთხვევაში მიმართულებაზე საუბარი არ შეიძლება, კოვალენტური ბმა მკაცრად არის მიმართული სივრცეში.

ისეთი მახასიათებელი, როგორიცაა გაჯერება, ასევე არ არის დამახასიათებელი ლითონის ატომებს შორის ურთიერთქმედებისთვის. მიუხედავად იმისა, რომ კოვალენტური ბმები გაჯერებულია, ანუ ატომების რაოდენობა, რომლებსაც შეუძლიათ ურთიერთქმედება, მკაცრად შეზღუდულია ვალენტური ელექტრონების რაოდენობით.

კომუნიკაციის დიაგრამა და მაგალითები

მეტალში მიმდინარე პროცესი შეიძლება დაიწეროს ფორმულის გამოყენებით:

კ - ე<->K+

ალ-3ე<->ალ 3+

ნა-ე<->Na+

Zn - 2e<->Zn2+

Fe-3e<->Fe3+

თუ უფრო დეტალურად აღვწერთ მეტალის ბმას, როგორ იქმნება ამ ტიპის ბმა, აუცილებელია გავითვალისწინოთ ელემენტის გარე ენერგეტიკული დონეების სტრუქტურა.

ამის მაგალითია ნატრიუმი. ერთადერთი ვალენტიანი 3s ელექტრონი, რომელიც იმყოფება გარე დონეზე, თავისუფლად შეუძლია გადაადგილება მესამე ენერგეტიკული დონის თავისუფალი ორბიტალების გასწვრივ. როდესაც ნატრიუმის ატომები ერთმანეთს უახლოვდება, ორბიტალები ერთმანეთს ემთხვევა. ახლა ყველა ელექტრონს შეუძლია გადაადგილება ატომ-იონებს შორის ყველა ერთმანეთზე გადაბმულ ორბიტალში.

თუთიას აქვს 2 ვალენტური ელექტრონი, რამდენიც 15 თავისუფალი ორბიტალია მეოთხე ენერგეტიკულ დონეზე. როდესაც ატომები ურთიერთქმედებენ, ეს თავისუფალი ორბიტალებიიქნება გადახურვა, თითქოს მათზე მოძრავი ელექტრონების სოციალიზაცია.

ქრომის ატომებს აქვთ 6 ვალენტური ელექტრონი და ყველა მათგანი მონაწილეობს ელექტრონული გაზის ფორმირებაში და აკავშირებს ატომის იონებს.

ურთიერთქმედების განსაკუთრებული ტიპი, რომელიც დამახასიათებელია ლითონის ატომებისთვის, განსაზღვრავს უამრავ თვისებას, რომელიც აერთიანებს მათ და განასხვავებს ლითონებს სხვა ნივთიერებებისგან. ასეთი თვისებების მაგალითებია მაღალი დნობის წერტილები, მაღალი დუღილის წერტილები, ელასტიურობა, სინათლის ასახვის უნარი, მაღალი ელექტრული და თბოგამტარობა.

მაღალი დნობისა და დუღილის წერტილები აიხსნება იმით, რომ ლითონის კათიონები ძლიერად არის შეკრული ელექტრონის გაზით. ამავდროულად, შეინიშნება კანონზომიერება, რომ ბმის სიძლიერე იზრდება ვალენტური ელექტრონების რაოდენობის მატებასთან ერთად. მაგალითად, რუბიდიუმი და კალიუმი დაბალი დნობის ნივთიერებებია (დნობის წერტილები, შესაბამისად, 39 და 63 გრადუსი ცელსიუსით), მაგალითად, ქრომის (1615 გრადუსი ცელსიუსი) შედარებით.

კრისტალში ვალენტური ელექტრონების განაწილების ერთგვაროვნება ხსნის, მაგალითად, ლითონების ისეთ თვისებას, როგორიცაა პლასტიურობა - იონების და ატომების გადაადგილება ნებისმიერი მიმართულებით, მათ შორის ურთიერთქმედების განადგურების გარეშე.

ელექტრონების თავისუფალი მოძრაობა ატომურ ორბიტალებში ასევე ხსნის ლითონების ელექტროგამტარობას. ელექტრონის გაზი სხვაობის გამოყენებისასპოტენციალი გადადის ქაოტური მოძრაობიდან მიმართულ მოძრაობაზე.

ინდუსტრიაში ხშირად გამოიყენება არა სუფთა ლითონები, არამედ მათი ნარევები, რომლებსაც შენადნობები ეწოდება. შენადნობში ერთი კომპონენტის თვისებები ჩვეულებრივ წარმატებით ავსებს მეორის თვისებებს.

ურთიერთქმედების მეტალის ტიპი დამახასიათებელია როგორც სუფთა ლითონებისთვის, ასევე მათი ნარევებისთვის - შენადნობები მყარ და თხევად მდგომარეობაში. თუმცა, თუ ლითონი გადადის აირისებრ მდგომარეობაში, მაშინ მის ატომებს შორის კავშირი კოვალენტური იქნება. ლითონი ორთქლის სახით შედგება ცალკეული მოლეკულებისგან (ერთი ან ორი ატომური).