Enlace Quimico

9.1. Enlace metálico.

• Los elementos metálicos se caracterizan por:

o Tener pocos electrones en la capa de valencia

o Bajas energías de ionización

o Formar sólidos conductores eléctricos

o Su conductividad disminuye con la temperatura.

o Los metales adoptan estructuras muy compactas

o Tienen propiedades de ductilidad y maleabilidad.

• Modelo del “Mar de electrones”

o Los átomos metálicos están en el cristales como iones.

o Los electrones restantes rodean a los iones, minimizando la RIE

o Quedan libres para moverse en el cristal: conductividad.

o Pueden absorber radiación de cualquier energía: opacidad.

o Las capas de iones pueden deslizarse entre si, sin que haya fuerzas repulsivas adicionales.

• Modelo de bandas.

• N orbitales atómicos forman N orbitales moleculares.

• Las diferencias de energía entre estos N o.m. es muy pequeña.

• Se habla de una banda con capacidad para 2N electrones. Banda 2s de valencia.

• Los electrones en esta banda estan deslocalizados a todo el cristal.

• Las bandas semiocupadas conducen; las completas no.

• Los electrones de los átomos metálicos ocupan los niveles mas bajos de la banda.

• N átomos aportan N electrones que se sitúan en los N/2 niveles de más baja energía.

• Los electrones se excitan con facilidad a niveles vacíos y se mueven en el cristal.

• El Li es conductor ya que la banda 2s es de valencia y de conducción.

• En Be, 2s2, la banda de valencia está llena.

• Los orbitales 2p generan la banda 2p, vacía, que se solapa con la de valencia 2s.

• El Be es conductor por la utilización de la banda 2p. Banda de valencia

• Conductor: material con bandas parcialmente ocupadas o solapadas (a,b).

• Semiconductor: material con una banda vacía a valores de energía ligeramente más altos que la banda totalmente ocupada (c)

• Aislador: material con bandas completamente llenas y vacías muy separadas (d).

• Un conductor metálico disminuye la conductividad con la temperatura.

• Un semiconductor aumenta la conductividad con la temperatura.

• CdS tiene propiedades de semiconductor y es amarillo.

• La luz blanca y uv hace que electrones de banda valencia salten a la de conducción(Figura e).

• Solo la luz azul violeta o UV tiene energía suficiente para que se produzca la excitación (E < h). La luz que refleja es así amarilla.

• Si la separación es menor GaAs todas las radiaciones visibles tienen (E < h ) suficiente energía y se absorben. La luz reflejada es negra.

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• Son semiconductores intrínsecos.

• Otros materiales se convierten en semiconductores extrínsecos

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