Природа химической связи в металлах

делокализованным.

1 2 4 8 N

Число атомов

Рис. 1. Схема образования энергетических уровней МО
при увеличении числа взаимодействующих атомов

атомов, из исходных s-АО внешней электронной оболочки образуется энергетическая зона, содержащая N уровней (рис. 2). В этой зоне размещаются N внешних s-электронов атомов щелочного элемента, которые занимают N/2 энергетических уровня (по 2 на каждом уровне). Совокупность этих занятых валентными электронами уровней называется валентной зоной. В рассматриваемом случае валентная зона занимает лишь половину имеющихся энергетических уровней. Остальные уровни остаются незаполненными, образуя зону проводимости (рис. 2).

-АО внешних энергетических уровней атомов также образуется зона, состоящая из N уровней. Но, поскольку здесь каждый атом обладает двумя внешними s-электронами, то в этой зоне должно разместиться 2 N электронов, так что все ее уровни окажутся полностью занятыми. Однако при взаимодействии атомов металла перекрываются не только внешние s-орбитали, но и внешние p-орбитали. В результате также образуется непрерывная энергетическая зона, незаполненная электронами. При этом зоны, образованные s- и p-орбиталями, перекрываются (рис. 3), так что и в этом случае зона проводимости, содержащая свободные энергетические уровни, непосредственно примыкает к валентной зоне.

Рис. 2. Схема заполнения электронами энергетических уровней в кристалле щелочного металла:
1 – незанятые уровни (зона проводимости);

2 – занятые уровни (валентная зона)

Рис. 3. Схема заполнения электронами энергетических уровней в кристалле элемента главной подгруппы второй группы:

1 – зона проводимости, образованная из исходных внешних
p-орбиталей;

2 – валентная зона, образованная из исходных внешних s-орбита-лей

На рис. 2 и 3 изображена граница между валентной зоной
и зоной проводимости. В действительности эта граница размыта; вследствие теплового движения электроны могут переходить
с верхних уровней валентной зоны на нижние уровни зоны проводимости.

Ваша оценка?