金属定義における化学結合のタイプ。 金属接続。 金属の結晶格子と金属の化学結合。 共有結合による極性化学結合

ほとんどの元素の原子は、相互作用することができるため、個別に存在することはありません。 この相互作用により、より複雑な粒子が生成されます。

化学結合の性質は、電荷間の相互作用の力である静電力の作用です。 電子と原子核はそのような電荷を持っています。

外側の電子レベル (価電子) に位置し、原子核から最も遠い電子は原子核との相互作用が最も弱いため、原子核から離脱することができます。 それらは原子を互いに結合する役割を果たします。

化学における相互作用の種類

化学結合の種類を次の表に示します。

イオン結合の特徴

などによって起こる化学反応 イオン引力異なる電荷を持つものをイオンと呼​​びます。 これは、結合している原子の電気陰性度 (電子を引き付ける能力) に大きな違いがあり、電子対がより電気陰性度の高い元素に向かう場合に発生します。 ある原子から別の原子への電子の移動の結果、荷電粒子、つまりイオンが形成されます。 彼らの間に引力が生じます。

電気陰性度指数が最も低い 典型的な金属、最大のものは典型的な非金属です。 したがって、イオンは、典型的な金属と典型的な非金属との間の相互作用によって形成されます。

金属原子は正に荷電したイオン (カチオン) となり、その外側の電子準位に電子を与え、非金属は電子を受け取り、 マイナスに帯電したイオン(陰イオン)。

原子はより安定したエネルギー状態に移行し、電子配置を完成させます。

イオン結合は無指向性かつ非飽和性であり、静電相互作用が全方向に発生するため、イオンは全方向に反対符号のイオンを引き付けることができます。

イオンの配置は、それぞれの周りに一定数の逆に帯電したイオンが存在するようなものです。 イオン性化合物の「分子」の概念 意味がありません.

教育の例

塩化ナトリウム (nacl) における結合の形成は、Na 原子から Cl 原子への電子の移動により、対応するイオンが形成されます。

Na 0 - 1 e = Na + (カチオン)

Cl 0 + 1 e = Cl - (アニオン)

塩化ナトリウムでは、ナトリウムカチオンの周りに 6 つの塩化物アニオンがあり、各塩化物イオンの周りに 6 つのナトリウムイオンがあります。

硫化バリウムの原子間に相互作用が形成されると、次のプロセスが発生します。

Ba 0 - 2 e = Ba 2+

S 0 + 2 e = S 2-

Ba は 2 つの電子を硫黄に供与し、その結果、硫黄アニオン S 2- とバリウム カチオン Ba 2+ が形成されます。

金属の化学結合

金属の外側のエネルギー準位にある電子の数は少なく、原子核から簡単に分離されます。 この分離の結果として、金属イオンと自由電子が形成されます。 この電子を「電子ガス」と呼びます。 電子は金属の体積中を自由に移動し、常に原子と結合したり分離したりしています。

金属物質の構造は次のとおりです。結晶格子が物質の骨格であり、その節の間では電子が自由に移動できます。

次のような例が挙げられます。

マグネシウム - 2インチ<->マグネシウム 2+

Cs-e<->Cs+

Ca-2e<->Ca2+

Fe-3e<->鉄3+

共有結合性: 極性および非極性

最も一般的なタイプの化学相互作用は共有結合です。 相互作用する元素の電気陰性度の値は大きく異なりません。したがって、共通の電子対がより電気陰性度の高い原子に移動するだけです。

共有結合相互作用は、交換機構またはドナー-アクセプター機構によって形成されます。

この交換メカニズムは、各原子が外側の電子レベルに不対電子を持ち、原子軌道の重なりによって、両方の原子に既に属している電子対が出現する場合に実現されます。 一方の原子が外部電子レベルに一対の電子を持ち、もう一方が自由軌道を持っている場合、原子軌道が重なると電子対が共有され、ドナー・アクセプター機構に従って相互作用します。

共有結合性のものは多重度によって次のように分類されます。

  • 単純または単一。
  • ダブル;
  • トリプル。

ダブルのものは 2 対の電子を一度に共有することを保証し、トリプルのものは 3 つを確実に共有します。

結合した原子間の電子密度(極性)の分布に従って、共有結合は次のように分類されます。

  • 無極性。
  • 極性。

無極性結合は同一の原子によって形成され、極性結合は異なる電気陰性度によって形成されます。

同様の電気陰性度を持つ原子間の相互作用は、無極性結合と呼ばれます。 このような分子内の共通の電子対はどちらの原子にも引き寄せられず、両方の原子に等しく属します。

電気陰性度の異なる元素の相互作用により、極性結合が形成されます。 このタイプの相互作用では、共有電子対がより電気陰性度の高い元素に引き寄せられますが、完全に元素に移動するわけではありません (つまり、イオンの形成は起こりません)。 この電子密度の変化の結果、原子上に部分的な電荷が現れます。電気陰性度が高いものは負の電荷を持ち、電気陰性度が低いものは正の電荷を持ちます。

共有結合性の性質と特徴

共有結合の主な特徴:

  • 長さは相互作用する原子の核間の距離によって決まります。
  • 極性は、原子の 1 つに向かう電子雲の変位によって決まります。
  • 方向性とは、空間内に配向した結合を形成し、それに応じて特定の幾何学的形状を持つ分子を形成する特性です。
  • 飽和は、限られた数の結合を形成できるかどうかによって決まります。
  • 分極率は、外部電場の影響下で極性を変化させる能力によって決まります。
  • 結合を切断するのに必要なエネルギーによって、結合の強さが決まります。

共有結合による非極性相互作用の例としては、水素 (H2)、塩素 (Cl2)、酸素 (O2)、窒素 (N2) などの分子が挙げられます。

H・ + ・H → H-H 分子は単一の非極性結合を持ち、

O: + :O → O=O 分子は二重の非極性を持ち、

Ṅ: + Ṅ: → N≡N 分子は三重非極性です。

化学元素の共有結合の例には、二酸化炭素 (CO2) と一酸化炭素 (CO)、硫化水素 (H2S)、塩酸 (HCL)、水 (H2O)、メタン (CH4)、酸化硫黄 (SO2) の分子が含まれます。他にも多数。

CO2 分子では、電気陰性度の高い水素ほど電子密度が引き寄せられるため、炭素原子と酸素原子の関係は共有結合極性です。 酸素はその外殻に 2 つの不対電子を持ちますが、炭素は 4 つの価電子を提供して相互作用を形成できます。 その結果、二重結合が形成され、分子は O=C=O のようになります。

特定の分子の結合の種類を決定するには、その構成原子を考慮するだけで十分です。 金属単体は金属結合を形成し、金属と非金属はイオン結合を形成し、非金属単体は非極性共有結合を形成し、異なる非金属からなる分子は極性共有結合を介して形成されます。

金属結合は、比較的自由な電子の存在によって引き起こされる化学結合です。 純粋な金属とその合金、金属間化合物の両方の特性。

メタルリンク機構

正の金属イオンは結晶格子のすべてのノードに位置します。 それらの間では、価電子がガス分子のようにランダムに移動し、イオンの形成中に原子から切り離されます。 これらの電子はセメントとして機能し、陽イオンを結合します。 そうしないと、イオン間の反発力の影響で格子が崩壊してしまいます。 同時に、電子は結晶格子内のイオンによって保持されており、結晶格子から離れることができません。 結合力は局所的または方向性がありません。

したがって、ほとんどの場合、高い配位数 (たとえば、12 または 8) が表示されます。 2 つの金属原子が近づくと、それらの外殻の軌道が重なり合って分子軌道が形成されます。 3 番目の原子が近づくと、その軌道は最初の 2 つの原子の軌道と重なり、別の分子軌道が与えられます。 原子の数が多いと、膨大な数の三次元分子軌道が四方八方に広がります。 複数の重なり合う軌道により、各原子の価電子は多くの原子の影響を受けます。

特徴的な結晶格子

ほとんどの金属は、原子が密に充填された、体心立方体、面心立方体、および六角形の高度に対称的な格子のいずれかを形成します。

体心立方(bcc)格子では、原子は立方体の頂点に位置し、1 つの原子が立方体の体積の中心にあります。 金属は立方体の体心格子を持っています: Pb、K、Na、Li、β-Ti、β-Zr、Ta、W、V、α-Fe、Cr、Nb、Ba など。

面心立方格子 (fcc) 格子では、原子は立方体の頂点と各面の中心に位置します。 このタイプの金属には格子があります: α-Ca、Ce、α-Sr、Pb、Ni、Ag、Au、Pd、Pt、Rh、γ-Fe、Cu、α-Co など。

六角形格子では、原子はプリズムの六角形の底面の頂点と中心に位置し、3 つの原子はプリズムの中央面に位置します。 金属には、Mg、α-Ti、Cd、Re、Os、Ru、Zn、β-Co、Be、β-Ca などの原子が詰まっています。

その他のプロパティ

電子が自由に移動すると、高い電気伝導率と熱伝導率が生じます。 金属結合を持つ物質は、原子が相互に移動しても結合が切れないため、強度と可塑性を兼ね備えていることがよくあります。 もう 1 つの重要な特性は金属芳香族性です。

金属は熱と電気をよく伝え、十分な強度があり、破壊することなく変形できます。 金属の中には可鍛性がある (鍛造できる) ものもあれば、可鍛性がある (ワイヤーを引くことができる) ものもあります。 これらのユニークな特性は、金属原子を互いに接続する特殊な種類の化学結合、つまり金属結合によって説明されます。


固体状態の金属は、陽イオンの結晶の形で存在し、あたかもそれらの間を自由に移動する電子の海に「浮いている」かのように見えます。

金属結合は、金属の特性、特に強度を説明します。 イオン結晶とは異なり、変形力の影響下で、金属格子は亀裂を生じることなくその形状を変化させることができます。

金属の高い熱伝導率は、金属片の片面が加熱されると電子の運動エネルギーが増加するという事実によって説明されます。 このエネルギーの増加は「電子の海」となって試料全体に高速で広がります。

金属の電気伝導度も明らかになります。 金属サンプルの両端に電位差を加えると、非局在化した電子の雲が正の電位の方向に移動します。同じ方向に移動するこの電子の流れは、よく知られた電流を表します。

163120 0

各原子は特定の数の電子を持っています。

化学反応が始まると、原子は電子を供与、獲得、または共有して、最も安定した電子配置を実現します。 エネルギーが最も低い配置 (希ガス原子など) が最も安定であることがわかります。 このパターンを「オクテットルール」と呼びます(図1)。

米。 1.

このルールは誰にでも適用されます 接続の種類。 原子間の電子的な結合により、最も単純な結晶から最終的に生命システムを形成する複雑な生体分子に至るまで、原子は安定した構造を形成することができます。 それらは継続的に代謝されるという点で結晶とは異なります。 同時に、多くの化学反応が機構に従って進行します。 電子転送、体内のエネルギープロセスにおいて重要な役割を果たします。

化学結合は、2 つ以上の原子、イオン、分子、またはこれらの組み合わせを結合する力です。.

化学結合の性質は普遍的です。化学結合はマイナスに帯電した電子とプラスに帯電した原子核の間の静電気的な引力であり、原子の外殻の電子の配置によって決まります。 原子が化学結合を形成する能力を、 価数、 または 酸化状態。 の概念 価電子- 化学結合を形成する電子、つまり最高エネルギー軌道に位置する電子。 したがって、これらの軌道を含む原子の外殻は次のように呼ばれます。 原子価殻。 現時点では、化学結合の存在を示すだけでは十分ではありませんが、その種類 (イオン結合、共有結合、双極子間結合、金属結合) を明らかにする必要があります。

最初の接続タイプは、イオン性の 繋がり

ルイスとコッセルの電子価数理論によれば、原子は 2 つの方法で安定した電子配置を達成できます。1 つは電子を失うこと、もう 1 つは電子を失うことです。 カチオン、第二に、それらを獲得し、 陰イオン。 電子移動の結果、反対の符号の電荷を持つイオン間の静電気引力により、コッセルが「化学結合」と呼ぶ化学結合が形成されます。 電気的「(今はこう呼ばれています) イオン性の).

この場合、アニオンとカチオンは、外側の電子殻が満たされた安定した電子配置を形成します。 典型的なイオン結合は、周期系の T 族と II 族のカチオンと、VI 族と VII 族 (それぞれ 16 と 17 のサブグループ) の非金属元素のアニオンから形成されます。 カルコゲンそして ハロゲン)。 イオン性化合物の結合は不飽和で方向性がないため、他のイオンとの静電相互作用の可能性が残っています。 図では、 図 2 および 3 は、電子伝達の Kossel モデルに対応するイオン結合の例を示しています。

米。 2.

米。 3.食塩(NaCl)分子内のイオン結合

ここで、自然界の物質の挙動を説明するいくつかの特性を思い出すことが適切です。特に、次の考えを考慮してください。 そして 理由.

これらすべての物質の水溶液が電解質です。 色が違うように変化します 指標。 インジケーターの作用メカニズムは、F.V. によって発見されました。 オストワルド。 彼は、指示薬が弱酸または弱塩基であり、その色が非解離状態と解離状態で異なることを示しました。

塩基は酸を中和することができます。 すべての塩基が水に溶けるわけではありません(たとえば、OH 基を含まない一部の有機化合物、特に トリエチルアミン N(C 2 H 5) 3); 可溶性塩基は呼ばれます アルカリ.

酸の水溶液は特徴的な反応を起こします。

a) 金属酸化物 - 塩と水の形成;

b)金属の場合 - 塩と水素の形成を伴う。

c) 炭酸塩 - 塩の形成を伴う、 CO 2と N 2 .

酸と塩基の特性は、いくつかの理論によって説明されます。 S.A.の理論によれば、 アレニウス、酸は解離してイオンを形成する物質です N+ 、塩基がイオンを形成する間 - 。 この理論は、ヒドロキシル基を持たない有機塩基の存在を考慮していません。

に従って プロトンブレンステッドとローリーの理論によると、酸はプロトンを与える分子またはイオンを含む物質です ( 寄付者陽子)、塩基は陽子を受け入れる分子またはイオンからなる物質です( アクセプタ陽子)。 水溶液中では、水素イオンは水和した形、つまりヒドロニウムイオンの形で存在することに注意してください。 H3O+ . この理論は、水および水酸化物イオンとの反応だけでなく、溶媒の非存在下または非水溶媒を使用して実行される反応も記述します。

たとえば、アンモニアとアンモニアの反応では、 N.H.気相で 3 (弱塩基) と塩化水素を反応させると、固体の塩化アンモニウムが形成され、2 つの物質の平衡混合物には常に 4 つの粒子が存在し、そのうちの 2 つは酸で、他の 2 つは塩基です。

この平衡混合物は、酸と塩基の 2 つの共役ペアで構成されます。

1)N.H. 4+と N.H. 3

2) 塩酸そして Cl

ここで、各共役ペアでは、酸と塩基のプロトンが 1 つ異なります。 すべての酸には共役塩基があります。 強酸には弱い共役塩基があり、弱酸には強い共役塩基があります。

ブレンステッド-ローリー理論は、生物圏の生命に対する水の独特の役割を説明するのに役立ちます。 水は、相互作用する物質に応じて、酸または塩基のいずれかの特性を示すことができます。 たとえば、酢酸水溶液との反応では水は塩基となり、アンモニア水溶液との反応では水は酸になります。

1) CH3COOH + H2OH3O + + CH3COO- 。 ここで、酢酸分子は水分子にプロトンを与えます。

2) NH3 + H2ONH4 + + - 。 ここで、アンモニア分子は水分子からプロトンを受け取ります。

したがって、水は 2 つの共役ペアを形成できます。

1) H2O(酸)と - (共役塩基)

2) H3O+(酸)と H2O(共役塩基)。

前者の場合、水は陽子を供与し、後者の場合、水はそれを受け取ります。

このプロパティは次のように呼ばれます 両親媒性プロトニズム。 酸としても塩基としても反応できる物質をこう呼びます。 両性。 このような物質は生きた自然界によく見られます。 たとえば、アミノ酸は酸と塩基の両方と塩を形成できます。 したがって、ペプチドは存在する金属イオンと容易に配位化合物を形成します。

したがって、イオン結合の特徴的な特性は、結合電子が原子核の 1 つに完全に移動することです。 これは、イオンの間に電子密度がほぼゼロの領域があることを意味します。

2 番目の接続タイプは、共有結合性 繋がり

原子は電子を共有することで安定した電子配置を形成できます。

このような結合は、電子対が一度に 1 つずつ共有されるときに形成されます。 みんなから原子。 この場合、共有結合電子は原子間で均等に分布します。 共有結合の例としては、 同核二原子 分子H 2 , N 2 , F 2. 同素体にも同じタイプの関係が見られます 2とオゾン 3 多原子分子の場合 S 8 そしてまた 異核分子塩化水素 塩酸、 二酸化炭素 CO 2、メタン CH 4、エタノール 2 N 5 、六フッ化硫黄 SF 6、アセチレン 2 N 2. これらの分子はすべて同じ電子を共有しており、それらの結合は飽和しており、同じ方向を向いています (図 4)。

生物学者にとって、二重結合と三重結合は単結合に比べて共有結合の原子半径が小さいことが重要です。

米。 4. Cl 2 分子内の共有結合。

イオン結合と共有結合は、多くの既存の化学結合の 2 つの極端な例であり、実際にはほとんどの結合は中間です。

周期系の同じまたは異なる周期の両端に位置する 2 つの元素の化合物は、主にイオン結合を形成します。 一定期間内に元素が互いに近づくにつれて、それらの化合物のイオン性が減少し、共有結合性が増加します。 たとえば、周期表の左側にある元素のハロゲン化物と酸化物は、主にイオン結合を形成します ( NaCl、AgBr、BaSO 4、CaCO 3、KNO 3、CaO、NaOH)、表の右側の元素の同じ化合物は共有結合しています ( H 2 O、CO 2、NH 3、NO 2、CH 4、フェノール C6H5OH、グルコース C6H12O6、エタノール C2H5OH).

共有結合にはさらにもう 1 つの修飾が加えられています。

多原子イオンや複雑な生体分子では、どちらの電子も 1つ原子。 いわゆる ドナー電子対。 この電子対をドナーと共有する原子はと呼ばれます アクセプタ電子対。 このタイプの共有結合はと呼ばれます 調整(ドナーとアクセプター), または与格) コミュニケーション(図5)。 代謝にとって最も重要な d 元素の化学は主に配位結合によって説明されるため、このタイプの結合は生物学と医学にとって最も重要です。

イチジク。 5.

一般に、複雑な化合物では、金属原子は電子対のアクセプターとして機能します。 逆に、イオン結合や共有結合では、金属原子が電子供与体になります。

共有結合とその多様性、つまり配位結合の本質は、GN によって提案された別の酸と塩基の理論の助けを借りて明らかにすることができます。 ルイス。 彼は、Bronsted-Lowry 理論に従って、「酸」と「塩基」という用語の意味概念をいくらか拡張しました。 ルイスの理論は、錯イオンの形成の性質と、求核置換反応、つまり CS の形成における物質の関与を説明します。

ルイスによれば、酸は塩基から電子対を受け取って共有結合を形成できる物質である。 ルイス塩基は孤立電子対を持つ物質で、電子を供与することでルイス酸と共有結合を形成します。

つまり、ルイスの理論は酸塩基反応の範囲をプロトンが全く関与しない反応にも拡張するものである。 さらに、この理論によれば、電子対を受け取ることができるため、陽子自体も酸です。

したがって、この理論によれば、カチオンはルイス酸であり、アニオンはルイス塩基である。 例としては、次のような反応が挙げられます。

金属原子からアクセプタ原子への完全な電子移動は共有結合分子では起こらないため、物質のイオン結合と共有結合への分割は相対的なものであることは上で述べた。 イオン結合を持つ化合物では、各イオンが反対符号のイオンの電場にあるため、相互に分極し、その殻が変形します。

分極率イオンの電子構造、電荷、サイズによって決まります。 陰イオンの場合は陽イオンよりも高くなります。 カチオンの中で分極率が最も高いのは、電荷が大きくサイズが小さいカチオンです。たとえば、 Hg 2+、Cd 2+、Pb 2+、Al 3+、Tl 3+。 強力な偏光効果がある N+ . イオン分極の影響は双方向であるため、形成される化合物の特性が大きく変化します。

3 番目の接続タイプは、双極子-双極子 繋がり

リストされたタイプの通信に加えて、ダイポール間通信もあります。 分子間相互作用とも呼ばれます ファンデルワールス .

これらの相互作用の強さは分子の性質によって異なります。

相互作用には 3 つのタイプがあります: 永久双極子 - 永久双極子 ( 双極子-双極子アトラクション); 永久双極子 - 誘起双極子 ( 誘導アトラクション); 瞬間双極子 - 誘起双極子 ( 分散性の魅力、またはロンドンの力。 米。 6)。

米。 6.

極性の共有結合を持つ分子のみが双極子間モーメントを持ちます ( HCl、NH 3、SO 2、H 2 O、C 6 H 5 Cl)、結合強度は 1-2 です。 デバヤ(1D = 3.338 × 10‑30 クーロン メートル - C × m)。

生化学には、別の種類の関係があります。 水素 限定的なケースである接続 双極子-双極子アトラクション。 この結合は、水素原子と小さな電気陰性原子 (ほとんどの場合酸素、フッ素、窒素) との間の引力によって形成されます。 同じような電気陰性度を持つ大きな原子 (塩素や硫黄など) では、水素結合ははるかに弱くなります。 水素原子は、1 つの重要な特徴によって区別されます。結合している電子が引き離されると、その原子核である陽子が露出し、電子によって遮蔽されなくなります。

したがって、原子は大きな双極子になります。

ファンデルワールス結合とは異なり、水素結合は分子間相互作用中に形成されるだけでなく、1つの分子内でも形成されます。 分子内水素結合。 水素結合は、生化学において重要な役割を果たします。たとえば、αヘリックスの形でタンパク質の構造を安定させたり、DNAの二重ヘリックスを形成したりします(図7)。

図7。

水素結合とファンデルワールス結合は、イオン結合、共有結合、配位結合よりもはるかに弱いです。 分子間結合のエネルギーを表に示します。 1.

表1。分子間力のエネルギー

注記: 分子間相互作用の程度は、融解と蒸発 (沸騰) のエンタルピーに反映されます。 イオン性化合物は、分子を分離するよりもイオンを分離するのにはるかに多くのエネルギーを必要とします。 イオン性化合物の融解エンタルピーは、分子性化合物の融解エンタルピーよりもはるかに高くなります。

4 番目の接続タイプは、金属接続

最後に、別の種類の分子間結合があります - 金属: 金属格子の陽イオンと自由電子との結合。 このタイプの接続は生物学的オブジェクトでは発生しません。

結合タイプの簡単なレビューから、1 つの詳細が明らかになります。電子受容体である原子と同様に、電子供与体である金属原子またはイオンの重要なパラメータは、 サイズ.

詳細には立ち入りませんが、周期表のグループ内で原子番号が増加するにつれて、原子の共有結合半径、金属のイオン半径、および相互作用する分子のファンデルワールス半径が増加することがわかります。 この場合、イオン半径の値は最も小さく、ファンデルワールス半径は最も大きくなります。 一般に、グループを下に移動すると、共有結合とファンデルワールスの両方のすべての元素の半径が増加します。

生物学者や医師にとって最も重要なことは、 調整(ドナー・アクセプター) 配位化学で考慮される結合。

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4.2.2.1 項ですでに示したように、 金属接続- 個々の(イオン結合とは対照的に)核上と個々の(共有結合とは対照的に)結合の両方に共有電子の局在化が最小限に抑えられた原子核の電子結合。 その結果、共有電子(「電子ガス」の形)が液体または固体の金属物質の構造を形成する可能な最大数の核(カチオン)との結合を提供する電子欠乏多中心化学結合が形成されます。 したがって、金属結合は全体として無方向であり、飽和していると考える必要があります。 共有結合の非局在化の限定的なケース。純粋な金属では主に金属結合が現れることを思い出してください。 同核、つまり イオン成分を持つことはできません。 その結果、金属内の電子密度分布の典型的な図は、均一に分布した電子ガス中の球対称のコア (カチオン) になります (図 5.10)。

したがって、主に金属タイプの結合を持つ化合物の最終構造は、主にこれらのカチオン (高 CN) の結晶格子の立体因子と充填密度によって決まります。 BC 法では金属結合を解釈できません。 MMO によれば、金属結合は共有結合と比較して電子が不足しているという特徴があります。 金属結合と接続に MMO を厳密に適用すると、 バンド理論(金属の電子モデル)によると、金属の結晶格子に含まれる原子には、外部の電子軌道に位置するほぼ自由な価電子と結晶格子の(電)周期場との相互作用が存在します。 その結果、電子のエネルギー準位が分裂し、多かれ少なかれ広いバンドを形成します。 フェルミ統計によれば、特に個々の原子のエネルギー項が逆平行スピンを持つ 2 つの電子に対応する場合、最も高いエネルギー バンドには完全に満たされるまで自由電子が存在します。 ただし、部分的に満たされる可能性があり、これにより電子がより高いエネルギーレベルに移動する機会が得られます。 それから

このゾーンは伝導ゾーンと呼ばれます。 エネルギーバンドの相対的な配置には、絶縁体、一価金属、二価金属、固有導電性を有する半導体、α型半導体、不純物半導体/β型に対応するいくつかの基本的なタイプがあります。 エネルギーバンドの比率も固体の導電率のタイプを決定します。

しかし、この理論はさまざまな金属化合物の定量的な特性評価を可能にするものではなく、金属相の実際の結晶構造の起源の問題の解決には至っていません。 同核金属、金属合金、金属間ヘテロ化合物における化学結合の特殊な性質は、N.V. によって考察されています。 アゲエフ)