金属键和共价键中离域电子有何本质不同,试用费米能级解释之

2025-03-21 23:59:30
推荐回答(1个)
回答1:

答:自旋为半整数(1/2 等)的电子是“费米子”,故金属中的“自由”电子氛
1 服从费米——狄拉克统计分布规律:fF-D= e( E - EF ) / kT + 1 式中 fF-D 为电子在能级 E 上的概率,EF 为费米能级,k 为玻耳兹曼常数,T 为 1 热力学温度。根据 fF-D= 当 EEF, 则 fF-D=0; 当 E=EF,则 fF-D=1/2; 由 fF-D 的行为可以看出,费米能级是 0K 时电子所能占据的最高能级。只有 0K 时,电子才能完全按能量最低原理充满整个低能级。而对于能量等于 EF 的量 子状态其被电子填充的概率仅为 1/2。当 T>0K 时,如 E-EF=kT 时 fF-D=0.27,由此 可见,在一般温度下,金属中的电子在能级上的分布情况是:绝大部分较低能级 被电子充满,但当一部分较高的能级在未被完全充满时,就有电子去占据更高能 级了,这是金属具有良好导电性的原因。而共价键的离域电子是先排能量低的轨 道,这说明了金属键和共价键有着根本的不同。