Номер 5, страница 51, часть 1 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

5. Поясните сходство и отличие между металлическим и ковалентным типами связи.

Сходство

Основное сходство между металлическим и ковалентным типами связи заключается в их общей природе, основанной на обобществлении валентных электронов. В обоих случаях образование связи ведет к понижению общей энергии системы, что делает ее более стабильной. Атомы удерживаются вместе за счет электростатического притяжения между положительно заряженными ионными остовами (или ядрами) и отрицательно заряженными обобществленными электронами. Таким образом, и металлическая, и ковалентная связь являются результатом действия кулоновских сил. Металлическую связь можно рассматривать как крайний случай делокализованной ковалентной связи, распространяющейся на весь кристалл.

Ответ: Сходство металлической и ковалентной связи состоит в том, что оба типа образуются за счет обобществления валентных электронов и имеют электростатическую природу.

Отличие

Несмотря на общую природу, существуют фундаментальные различия:

1. Характер обобществления электронов: При ковалентной связи валентные электроны образуют общую электронную пару, которая локализована (сосредоточена) в пространстве между двумя конкретными атомами. При металлической связи валентные электроны отрываются от своих атомов и становятся достоянием всего кристалла, образуя так называемый «электронный газ». Эти электроны полностью делокализованы и свободно перемещаются между узлами кристаллической решетки, в которых находятся положительные ионы металлов.

2. Направленность связи: Ковалентная связь является направленной. Это означает, что она действует в определенном направлении в пространстве, и атомы в молекуле располагаются друг относительно друга под строго определенными углами (валентными углами). Это определяет конкретную геометрическую форму молекул. Металлическая связь, напротив, не направлена. Каждый ион в решетке взаимодействует с «электронным газом» равномерно во всех направлениях. Отсутствие направленности объясняет такие свойства металлов, как пластичность и ковкость.

3. Образующие элементы: Ковалентная связь характерна для атомов неметаллов, имеющих высокую и близкую по значению электроотрицательность. Металлическая связь образуется между атомами металлов, которые обладают низкой электроотрицательностью и легко отдают свои валентные электроны.

4. Свойства веществ: Различия в строении обусловливают различия в свойствах. Вещества с ковалентной связью (например, вода $H_2O$, алмаз $\text{C}$) как правило, являются диэлектриками или полупроводниками, могут быть хрупкими (если это кристаллы с атомной решеткой) и иметь широкий диапазон температур плавления. Вещества с металлической связью (металлы) обладают характерным блеском, высокой тепло- и электропроводностью, пластичностью.

Ответ: Основные отличия заключаются в степени локализации электронов (локализованы между двумя атомами в ковалентной связи и делокализованы по всему кристаллу в металлической), направленности (ковалентная направлена, металлическая — нет), типе участвующих атомов и, как следствие, в физических свойствах образуемых веществ.