Номер 4, страница 51, часть 1 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

4. Поясните сходство и отличие между металлическим и ионным типами связи.

Металлическая и ионная связи, несмотря на существенные различия, имеют общую электростатическую природу, что обуславливает некоторые их сходства.

Сходство

Главное сходство заключается в том, что оба типа связи основаны на силах электростатического притяжения между частицами с противоположными зарядами. Это приводит к следующим общим чертам:

• Электростатическая природа. В основе обеих связей лежит кулоновское притяжение: в ионной — между катионами и анионами, в металлической — между катионами металлов и обобществленными «свободными» электронами.
• Образование кристаллической решетки. И вещества с ионной связью, и металлы в твердом состоянии образуют упорядоченные кристаллические решетки. В узлах ионной решетки находятся ионы, а в узлах металлической — атомы и ионы металлов.
• Ненаправленность связи. Электростатические силы действуют равномерно во всех направлениях. Поэтому связь не имеет строгой направленности в пространстве, что позволяет частицам плотно упаковываться в кристаллическую структуру, а не образовывать отдельные молекулы.

Отличие

Ключевые отличия связаны с характером распределения и поведением валентных электронов, что коренным образом влияет на физические свойства веществ.

• Механизм образования и поведение электронов.

  В ионной связи происходит полный переход электронов от атома металла к атому неметалла. Образуются ионы, и перешедшие электроны оказываются локализованными (закрепленными) на конкретном анионе.

  В металлической связи валентные электроны обобществляются всеми атомами кристалла. Они свободно и хаотично движутся по всему объему, образуя «электронный газ». Эти электроны делокализованы.

• Состав частиц в решетке.

  Кристаллическая решетка ионных соединений состоит из чередующихся разноименно заряженных ионов (катионов и анионов).

  Кристаллическая решетка металлов состоит из положительно заряженных ионов металлов, погруженных в «море» делокализованных электронов.

• Физические свойства.

  Электропроводность: Металлы отлично проводят электрический ток в твердом и жидком виде из-за подвижных электронов. Ионные соединения в твердом виде являются диэлектриками, но проводят ток в расплавах и растворах, когда ионы становятся подвижными.

  Пластичность и хрупкость: Металлы пластичны (ковки, тягучи), так как при деформации слои ионов могут смещаться без разрыва связи — «электронный газ» действует как связующая смазка. Ионные кристаллы, напротив, хрупкие: смещение слоев приводит к отталкиванию одноименных ионов и разрушению кристалла.

Ответ: Сходство металлической и ионной связи заключается в их общей электростатической природе (притяжение противоположных зарядов) и формировании ненаправленных связей, образующих кристаллическую решетку. Основное отличие — в поведении валентных электронов: в ионной связи они полностью передаются от одного атома к другому (локализованы), а в металлической — обобществляются и свободно перемещаются по всему кристаллу (делокализованы). Это различие определяет характерные физические свойства: металлы пластичны и электропроводны в твердом состоянии, тогда как ионные соединения хрупки и проводят ток только в расплавленном или растворенном виде.