شیمی آنلاین

آیا میدانید چرا فلزات در دماهای مختلف و متفاوت به جوش می آیند؟

 بلورهای فلزی، الکترونهای خارجی اتمهای فلزات سست می‌باشند و در یک بلور فلزی آزادانه حرکت می‌کنند. بخش باقیمانده از اتمهای فلز، یونهای مثبت، مکانهای ثابتی را در بلور اشغال می‌نمایند. ابر منفی الکترونهای آزاد که گاهی گاز الکترون یا دریای الکترون نیز نامیده می‌شوند، مسؤل نگه داشتن بلورها به یکدیگر است. این نیروی پیوستگی به پیوند فلزی موسوم است. پیوند فلزی، پیوندی قوی است. بیشتر فلزات دارای نقاط ذوب و چگالی بالا هستند.
عوامل زیاد و متفاوتی در تعیین نقاط ذوب و جوش دخیل هستند اما به طور کلی می توان گفت نقطه ی ذوب و جوش یک فلز به انرژی شبکه و نیز نوع شبکه بلورین که فلز در قالب آن شبکه به صورت بلور درآمده است، بستگی دارد، هر چه انرژی شبکه بیشتر باشد و شبکه بلورین متراکم تر باشد ، نقطه ذوب و جوش بالاتر می رود. حال انرژی شبکه به دو عامل بستگی دارد، بار یونهای فلزی و اندازه ی کاتیونها.
همانطور که بیان شد در فلز، کاتیونهای فلزی در دریایی از الکترونها قرار دارند. حال هر چه بار کاتیون بیشتر باشد و تعداد الکترون بیشتری از فلز جدا شده درون دریای الکترون ریخته باشد، جاذبه ی بیشتری بین الکترونها و کاتیونها وجود داشته، نقطه ی ذوب و جوش افزایش می یابد. به عنوان مثال فلزات گروه اول نرم بوده دارای نقاط ذوب و جوش پایینی هستند ، زیرا هر اتم فلزی تنها یک الکترون در لایه ی خود دارد و به درون دریای الکترونی می ریزد، درنتیجه جاذبه ی خیلی قوی بین کاتیونها و الکترونهای موجود در دریای الکترون وجود ندارد، برعکس در عناصر واسطه، گاهی یک اتم فلزی، 7 الکترون به درون دریای الکترونی می ریزد و این سبب برقراری یک جاذبه ی بسیار قوی بین کاتیونها و الکترونها می شود و سبب سخت شدن فلز و بالا رفتن نقاط ذوب و جوش می شود.
همچنین نوع و ساختار شبکه بلورین عامل مهمی است. شبکه های متفاوت مانند مکعبی مرکز پر، مکعبی ساده، هشت وجهی و ... دارای تراکم های متفاوت هستند. هر فلزی در شبکه بلورین خاص خود متبلور می شود که خود نقش مهمی در تعیین نقطه ذوب و جوش عنصر فلزی دارد. به عنوان مثال شبکه بلوری همه ی فلز های قلیایی از نوع مکعبی مرکز پر است و با افزایش عدد اتمی از بالا به پایین، فاصله ی بین اتم ها بیشتر شده ، تراکم و به هم پیوستگی اتم ها کاهش یافته و نقطه ی ذوب و جوش کاهش می یابد.