Page 8 - No23

BEKÖSZÖNŐ
A FÉMEK REAKTIVITÁSA

abszolút értéke nem meghatározható, betöltött s és p pályákon vannak. A folyamatot pedig hidratációnak. A
csak a változása mérhető. betöltetlen héjak elektronjai leválnak a hidratáció folyamán oldatban új kötések
A szilárd anyagok atomjait összekötő fémionról és szabadon mozognak a alakulnak ki az ionok és a vízmolekulák
kohéziós erők ionos, kovalens vagy fémes kristály egészén keresztül. között, tehát ez mindig energiatermelő
kötések. A szilárd fémek kristályos folyamat. Az oldódás során változik a
szerkezetűek. A szilárdságuk a fémes rendszer rendezettsége is. Oldatban jóval
kötés következménye. A kohéziós energia nagyobb a részecskék rendezetlensége,
az atomokat összetartó erők mint szilárdfázisban.
elszakításához és kölcsönhatásmentes
távolságba juttatásukhoz szükséges
energiamennyiség. A nagysága a
periódusos rendszerben a néhány kJ/mol-
tól a 840 kJ/mol-ig (a legmagasabb
olvadáspontú wolfram) terjed. Ahhoz,
hogy a kristályt összetevő atomok közötti Másfajta fémes kötés található azokban az
erők elszakadjanak, a kohéziós átmenetifémekben, amelyek atomjait
rácsenergiával megegyező energiát kell betöltetlen d-pályák jellemzik. Ilyenek az A hidratációs energia az az
befektetni. átmeneti fémek. (Kivétel pld. a Zn, Cd és energiamennyiség, mely akkor szabadul
A kohéziós rácsenergia a fémes kötés a Hg, Pb, melyek külső d pályái fel, amikor kialakul az ion körül a
energiája, amely akkor szabadul fel, ha betöltöttek.) A kohéziós összetartó energia hidrátburok.
szabad (gázállapotú) fématomok szilárd sokkal nagyobb a betöltetlen d-pályákkal Hidratációs energia: 1 mól
(vagy folyékony) fémet hoznak létre. rendelkező átmenetifémekben. gázhalmazállapotú ion, vagy molekula
Előjelétől eltekintve megegyezik azzal az A d-pályák szorosabban kötődnek az hidratálódásakor felszabaduló energia. Az
energiával, amely a kristály független ionhoz, mint az s és p-pályák és kovalens oldódási folyamatban a felhasználódott
atomokra bontásához (atomizációs kötést képeznek a szomszédos atomokon rácsenergia és a felszabadult hidratációs
energia, vagy szublimációs energia) található betöltetlen d-pályákkal. energia jelenti az oldáshőt. Oldáshő: az a
szükséges. Értékei standard állapotban hőmennyiség, amely felszabadul vagy
(298,3, 10 Pa) különböző fémek 1 mol felhasználódik, ha az anyag 1 mólnyi
5
mennyiségeire (standard szublimációs mennyisége feloldódik.
entalpia) táblázatokban fellelhetőek.
A kötés kialakulásakor a fématomok
leadják lazán kötött
vegyértékelektronjaikat, és így pozitív
töltésű fémionok keletkeznek. A szabaddá
vált elektronok a fémionokat körülvevő,
negatív töltésű elektronfelhőt képeznek. A A szilárd fémek belső energiája a kohéziós
fémes kötés a fémionok és az kristályrács energia, amely akkor szabadul
elektronfelhő között fellépő fel, ha szabad (gázállapotú) fématomok
elektrosztatikus kölcsönhatás. szilárd (vagy folyadék) fémet hoznak létre.
A fémes kötések két kategóriába AZ ENTRÓPIA
sorolhatók. Az első az az eset, amikor a FÉMIONOK HIDRATÁCIÓS A termodinamikai rendszerek egy nagyon
vegyértékelektronok a fémionok ENERGIÁJA fontos jellemzője, a részecskéi
részlegesen töltött s és p pályáiról Az oldódás során az oldószer molekulái rendezettségének mértéke. A szilárd
származnak; ez a kötés elég gyenge. A körülveszik a feloldott anyag részecskéit, kristályos anyagban az atomok,
második kategóriában a kötésben másodrendű kötésekkel, (dipólus-dipólus, molekulák, ionok erős kötődése miatt
részvevő elektronok részben töltött d ion-dipólus, hidrogénkötés vagy Van der jóval nagyobb a rendezettség, mint
elektronpályákról származnak. Ez a kötés Waals-erők) és burkot, rövidtávon például folyadék- vagy
erősebb. rendezett szolvátszférát alakítanak ki gázhalmazállapotban, ahol a részecskék
Az egyszerű fémek (alkáli- és körülötte. Ez bizonyos mértékig mozgása kevésbé korlátozott.
alkáliföldfémek) kötéseit s és p akadályozza a molekulák szabad Általános tapasztalat, hogy ha egy
elektronjaik hozzák létre. Ezen mozgását. Vizes oldatban az oldószer rendszerrel hőt közlünk, növekszik a
fématomok vegyértékelektronjai nem burkot hidrátszférának nevezzük, a részecskéi rendezetlensége is. Másrészt a

8 23. SZÁM, 2020. ÉVFOLYAM 1. SZÁM KÉMIAI PANORÁMA