塩化ベリリウムは、酸化ベリリウムの炭素熱還元によって形成されます。ハイブリダイゼーションは、元素の原子軌道を組み合わせて新しいハイブリッド構造を作成するプロセスです。形成されたハイブリッドは、異なる形状とエネルギーを持ちます。結合角は、単一の原子に共通する任意の 2 つの結合の間の角度です。通常、度で測定されます。化合物の分子構造と結合角は、その原子軌道の混成に大きく依存します。
二塩化ベリリウム
- 無色の無機化合物。
- ベリリウム電解の原料として使用
- フリーデルクラフト反応の触媒。
- 酸化ベリリウムは炭素が熱還元されて塩化ベリリウムになります。
ハイブリダイゼーション
ハイブリダイゼーションは、元素の原子軌道を組み合わせて新しいハイブリッド構造を作成するプロセスです。同じ分子式の化合物でも、満たす原子軌道の違いにより、異なる構造を持つ場合があります。原子の最低エネルギー配置は、同じエネルギーを持つ軌道のセットでパウリの原理によって許可される最大数の不対電子を持つものであることが確立されています。ハイブリダイゼーションは、分子の形状を説明できます。軌道のタイプに基づいて、ハイブリダイゼーションは sp3、sp2、sp、sp3d、sp3d2、sp3d3 になります。
Sp ハイブリダイゼーション
50% の「s」と 50% の「p」文字が表示されるハイブリッド化です。それは、等しいエネルギーの 1 つの s 軌道と 1 つの p 軌道の混合です。対角ハイブリダイゼーションとも呼ばれます。例としては、BeCl₂、BeF₂、BeH₂、および三重結合を持つすべての炭素化合物が含まれます。
Sp 3 ハイブリダイゼーション
2番目のシェルの「s」軌道と「p」軌道が混合され、4つの混成sp3軌道を形成します。各軌道にはスペースがあるため、4 つの結合が可能です (すべての軌道に 1 つの不対電子)。 Sp3 混成軌道は、「それほど完璧ではない」ダンベル型の軌道であり、一方のローブが他方よりも大きくなっています。このような混成では、混成軌道は結合角が 109 度 28'、つまり 109.5 度の四面体構造です。
二塩化ベリリウム (BeCl₂) の分子構造と結合角
塩化ベリリウムには、異なる状態で 2 つのハイブリダイゼーションがあります。それは気体状態でspハイブリダイズし、固体状態でsp3ハイブリダイズします。結合角は、単一の原子に共通する任意の 2 つの結合の間の角度です。通常、度で測定されます。
気体状態の BeCl₂
Becl2 は、気体状態で sp ハイブリダイズしています。ベリリウムには 2 つの価電子があり、その電子配置は (1s2 2s2) です。その 2s 電子の 1 つが空の 2p 軌道に昇格します。したがって、励起状態では、「Be」の電子配置は 1s2 2s1 2p1 です。ベリリウムが純粋な軌道で形成されている場合、ベリリウムは角張っていなければなりません。しかし、励起状態では、ベリリウム原子は 2s と 1 つの 2p 軌道を混合することによって「sp」混成を起こします。これらの 2 つの半分満たされた軌道は、塩素と 2 つの σ 結合を形成します。したがって、2 つの sp 混成軌道フォームの結合角は 180° であるため、BeCl2 は必然的に線形です。
固体状態の BeCl₂
しかし、固体状態では、二塩化ベリリウムはポリマーとして存在します。したがって、1 つのベリリウムは 2 つの塩素と共有結合を形成し、2 つの塩素と配位結合を形成します。 sp3 ハイブリダイゼーションを示し、構造が高分子鎖です。結合角は 92 度と 82 度です。
結論
励起状態では、ベリリウムの電子配置は 1s2 2s1 2p1 です。これは、その 2s 電子の 1 つが空の 2p 軌道に昇進するためです。固体状態では、二塩化ベリリウムはポリマーとして存在します。 sp3 ハイブリダイゼーションを示し、構造が高分子鎖です。二塩化ベリリウムの結合角は 180 度です。
遊離状態では、金属は単一の原子として存在しません。金属結合または同様の原子とのイオン結合のいずれかを形成するからです。すべての金属が遊離状態で存在する場合、金属結合の形成につながるわけではありません。たとえば、水銀は遊離状態で存在する場合、金属間共有結合を形成します。今日は、金属結合の重要性の概念について詳しく説明します。それでは、これ以上遅れることなく、始めましょう!
金属結合とは?
金属結合は、金属の複数の正に荷電したイオン間の原子価電子の海の全体的な共有を説明するために使用される化学用語です。金属結合は、展性、電気と熱の伝導性、光沢のある光沢など、いくつかの金属特性に関与する一般的なタイプの化学結合として定義できます。
例 – ナトリウムの金属結合
ナトリウムの電子配置は 1s22s22p63s1 です。それは主にその原子価殻に単一の電子を持っています.金属ナトリウムは、3s 電子の海に囲まれた固体状態のいくつかの Na+ イオンを備えています。
これは、ナトリウムにおける金属結合の重要性を示す図です –
金属とは?
金属は、地球の表面で自然に形成された物質または鉱物として定義できます。ほとんどの場合、金属は光沢があり光沢があります。ただし、それらは地球上で決して生きていなかったコンポーネントでできています。したがって、金属は無機物です。一般に、金属は、地下水、地表水、または大気中の粉塵による岩盤洗浄で発見されます。
金属は非常に丈夫で丈夫です。その結果、手で形を変えることはほぼ不可能です。金属でできているものはいくつかあります。これらには、調理器具、衛星、自動車などが含まれます。ナトリウムやカリウムなどの特定の金属は、他の金属ほど硬くありません。その結果、ナイフで切ることができます。金属の世界では、室温で液体の水銀は例外です。
金属の抽出と分離は、いくつかの主要なステップで行われます。
- 鉱石濃度
- 濃縮鉱石からの金属分離
- 金属浄化
鉱石から金属を抽出する手順は次のとおりです-
- 破砕と粉砕
金属は通常、地殻内の大きな塊で見つかります。最初の金属抽出工程では、鉱石を破砕機とボールミルで粉砕します。チャンクの表面積が増加し、化学作用が向上します。この方法は、粉砕として知られています。
- 濃縮鉱石
2 番目のステップでは、不純物の除去に関連する鉱石を濃縮します。このプロセスは、加水分解法、磁気分離、フロス フローティング、そして最後に化学分離などのいくつかの方法を含む鉱石ドレッシングとして知られています。
- 焙煎と焼成
鉱石が細かく濃縮されると、抽出された金属の化学的特性に応じて、空気の存在下または非存在下で加熱されます。例えば、硫化鉱は大部分が酸素の存在下で加熱されますが、炭酸化金属鉱石は真空の存在下で加熱されます。
金属結合による特性
金属結合は、それらを望ましいものにする一連の特性を特徴としています。金属結合に起因する特性の一部を以下に示します –
- 導電率
導電率は、電荷を移動させる物質の能力として説明できます。電子の動きが制限されていないため、電流は容易に金属を通過できます。電位差が金属に導入されると、非局在化した電子が正電荷に向かって移動します。これが、金属が電流の優れた導体である理由です。
- 熱伝導率
材料の熱伝導率は、熱を伝達または伝導する能力として説明できます。金属物質の端が加熱されるたびに、電子の運動エネルギーが上昇し、衝突によって他の電子に伝達されます。
- 可鍛性と延性
塩化ナトリウム結晶を含むイオン結晶をハンマーでたたくと、小さな破片に分解されます。ハンマーによって誘発された力は、結晶の粉砕につながる結晶構造の破壊につながります.
- 高い融点と沸点
金属原子間に存在する引力が非常に強いため、金属は一般に高い融点と沸点を持っています。この力を克服するためには、大量のエネルギーが必要になります。その結果、金属は沸点と融点が高くなります。例外は、カドミウム、亜鉛、および水銀です。
結論
以上で、「金属接合とは」のトピックを終わります。物質または鉱物としての金属は、地表で自然に形成されます。ほとんどの場合、金属は光沢があり光沢があります。ただし、それらは地球上で決して生きていなかったコンポーネントでできています。したがって、金属は無機物です。それらは、地下水、地表水、または大気中の粉塵による岩石の洗い流しに見られます。金属結合は化学結合の一般的なタイプであり、展性、電気と熱の伝導性、光沢のある光沢など、いくつかの金属特性に関与しています。最後に、金属結合の 4 つの主要な特性と金属結合の重要性について説明しました。
