М у н д а р и ж а I боб. Металларнинг кристалл тузилиши ва кристалланиш поцесси

МЕТАЛЛАРНИНГ КРИСТАЛЛ ТУЗИЛИШИ
ВА КРИСТАЛЛАНИШ ПРОЦЕССИ

1-§ МЕТАЛЛАР ВА УЛАРНИНГ АСОСИЙ ХОССАЛАРИ

Металларни бошқа қаттиқ жисмлардан фарқ қилдирадиган энг мухим физикавий хосса лектр ўтказувчанликдир. Аммо элёктр ўтказувчанликнинг қиймати металларни металлоидлардан (металлмаслардан) фарқ қилдирадиган аломат бўла олмайди, чунки металлар гарчи электр ўтказса ҳам, аммо ҳар хил металларнинг электр ўтказувчанлиги турличадир. Бинобарин, электр ўтказувчанлиги юқори бўлган элемент ёки жисмларни металлар деб таърифлаб бўлмайди, чунки шундай элементлар ҳам борки, уларнинг электр ўтказувчанлиги баъзи металлоидларникидан сал юқорироқдир, холос. Бундан ташқари, электр ўтказувчанлйк температурага боғлиқ бўлади. Электр ўтказувчанликнинг температурага боғлиқлиги элементнинг металлик ҳолатини характерловчи энг муҳим аломатлардан биридир. Соф металларнинг электр ўтказувчанлиги температуранинг кўтарилиши билан пасаяди. Демак, температура пасайган сари электр ўтказувчайликнинг ортиши металлар учун хос хусусиятдир.
Температура абсолют нолга яқинлашган сари металларнинг электр ўтказувчанлиги ғоят даражада (тахминан миллион баравар) ортса, металлоидларнинг электр ўтказувчанлиги пасаяди.
Шундай қилиб, температура пасайган сари электр ўтказувчанлиги ортадиган элементларни металлар деб атамоц керак.
Бундан ташқари, абсолют ноль температурада модданинг энергияси минимал бўлади. Бундай холатда металларнинг электрон ўтказувчанлик хоссаси бўлса, металлоидларнинг бундай хоссаси бўлмайди, аммо температура кўтарилса, металлоидларда ҳам электрон ўтказувчанлик пайдо бўлади. Бинобарин, металларга берилган юқоридаги таърифга электрон ўтказувчанликни ҳам қўшиш керак. Машҳур рус олими М. В.Ломоносов бундай деган эди: ≪Металлар болғалаш мумкин бўлган ялтироқ жисмлардир≫. Шундай қилиб, металлар таърифига болғаланувчанлик ва ялтироқлик хоссаларини, шунингдек, иссиқ ўтказувчанлик хоссасини ҳам қўшиш керак экан.
Энди, металларга мана бундай таъриф берса бўлади: ҳарорат пасайган сари электр ўтказувчанлиги ортадиган, электрон ўтказувчанликка эга бўлган, болғаланувчан, иссиқ ўтказувчан ва ялтироқ моддаларга металлар деб аталади.
Металлар Д.И.Менделеев элементлар даврий системасининг (жадвалининг) чап қисмида жойлашган (1-расм).
Шуни ҳам айтиб ўтиш керакки, металлар билан металлоидлар орасига кескин чегара қўйиб бўлмайди, чунки баъзи металларда, масалан, кумушда газ ҳолатида металлик аломатлари бўлмайди, баъзи металлоидларда, масалан фосфорда юқори босим остида металлик хоссалар.
пайдо бўлади. Демак, модданинг металлик ёки металлоидлик аломатлари деган иборалар ўрнига металлик ҳолатининг ўзига хос хусусиятлари деган иборалар ишлатиш тўгрироқ бўлади.
Жуда кўпчилик металлар атомларининг сиртқи (валент) электронлари битта ёки иккита бўлади. Металлар маълум шароитда ана шу электронларининг бирини ёки иккаласини ҳам металлоидларга берадида, мусбат зарядли ионларга айланади, чунки бу электронлар ядро билан пухта боҳланган эмас.
Металлар ялтироқ ва пластик бўлади. Ялтироқлик ва, кўпинча, пластиклик хоссалари соф металларгагина ҳос бўлиб қолмай, балки уларнинг қотишмаларига ҳам ҳосдир. Демак, металларнинг қотишмаларини ҳам металлар деб атаса бўлади.
Юқорида баён этилганлардан соф металл билан қотишма орасида бир қадар фарқ бор, деган хулоса чиқариш мумкин, аммо металларга берилган таъриф уларнинг ички тузилишидаги ўзига хос хусусиятларига асосланади, ички тузилиш хусусиятлари эса соф металларда ҳам, қотишмаларда ҳам бир хил бўлади. Металл ва қотишмалар ички тузилишининг ўзига хос хусусияти шундан иборатки, уларнинг атомларидаги сиртқи электронлар ядрога металлоидларнинг атомларидаги электронларга қараганда, заифроқ тортилиб туради. Металларнинг физикавий ва химиявий хоссаларидаги ўзига хос хусусият ана шундан келиб чиқади.
Металларнинг электр токини яхши ўтказишига сабаб шуки, жуда кичик потенциаллар айирмаси ҳосил қилинди дегунча улар атомларидаги электронлар ҳаракатга кела бошлайди, яъни мусбат қутб томон боради, натижада электр токи вужудга келади. Металлоидларда бундай хосса бўлмаганлигидан, улар электр токини ўтказмайди.
Металл ва қотишмалар кристалл жисмлар бўлиб, уларда мусбат иойлар кристалл панжаралар ҳосил қилади, шиша, мум, ёгоч, чинни ва шу каби аморф жисмларда эса атомлар тартибсиз жойлашган бўлиб, кристалл панжара ҳосил қилмайди. Металлар ва улар қотишмаларининг кристалл панжарасидаги мусбат ионлар панжаранинг муайян жойларида туради, уларни эса эркин электронлар (электронлар булути) қуршаб олган бўлади. Ионларни қуршаб олган электронлар шу ионлар билан заиф боғланган бўлиб, осон ҳаракатланади. Металларнинг баъзи хоссалари, масалан, электр утказувчанлиги, иссиқ ўтказувчанлиги, пластиклиги ва бошқа хоссалари электронлар булутининг ионлар билан заиф боғланганлиги ва осон ҳакатланишидан келиб чиқади.