Вопрос ✔, страница 88 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Вопрос в параграфе. Параграф 16. Металлы. Глава III. Вещества и их свойства - страница 88.

Условие.

Металлы, как и все химические элементы, имеют три формы существования: атомы, простые и сложные вещества. Из 118 элементов периодической системы к металлам относят 96. Металлы характеризуются общими свойствами. Каковы эти свойства?

Решение.

Решение 2.

Общие свойства металлов обусловлены их атомным строением и особым типом химической связи — металлической связью. В кристаллических решетках металлов атомы (а точнее, ионы) удерживаются вместе за счет притяжения к обобществленным валентным электронам, которые свободно перемещаются по всему объему кристалла, образуя так называемый «электронный газ». Именно эта структура и определяет характерные свойства металлов, которые принято делить на физические и химические.

Физические свойства

К основным физическим свойствам, характерным для большинства металлов, относят:

Металлический блеск. Это способность металлов хорошо отражать световые лучи. Данное свойство объясняется тем, что свободные электроны в поверхностном слое металла взаимодействуют с фотонами света, поглощая и немедленно переизлучая их.

Высокая электропроводность. Металлы являются отличными проводниками электрического тока. Это свойство обусловлено наличием в кристаллической решетке подвижных свободных электронов («электронного газа»), которые под действием электрического поля начинают упорядоченно двигаться, создавая электрический ток. С ростом температуры электропроводность металлов снижается, так как усиливаются колебания ионов в узлах решетки, что мешает движению электронов.

Высокая теплопроводность. Также связана с подвижностью свободных электронов, которые быстро переносят энергию (тепло) от более нагретых участков металла к более холодным, а также за счет колебаний самой кристаллической решетки.

Пластичность (ковкость и тягучесть). Это способность металлов изменять свою форму под действием механической нагрузки (например, коваться, прокатываться в листы, вытягиваться в проволоку) без разрушения. Пластичность объясняется возможностью смещения слоев ионов в кристаллической решетке друг относительно друга без разрыва металлической связи, так как «электронный газ» продолжает скреплять их.

Твердость и высокие температуры плавления. Большинство металлов (за исключением, например, щелочных металлов и ртути, которая является жидкостью) являются твердыми веществами при комнатной температуре и имеют высокие температуры плавления. Это связано с прочностью металлической связи, для разрыва которой требуется значительное количество энергии.

Химические свойства

Главной химической особенностью металлов является их способность выступать в химических реакциях в роли восстановителей:

Способность отдавать валентные электроны. Атомы металлов, как правило, имеют на внешнем энергетическом уровне небольшое количество электронов (1-3) и относительно низкие значения энергии ионизации, поэтому они легко отдают эти электроны, превращаясь в положительно заряженные ионы (катионы).

Взаимодействие с неметаллами. Металлы активно реагируют со многими неметаллами, образуя оксиды, сульфиды, галогениды и другие соединения. Например, при горении магния в кислороде образуется оксид магния: $2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO$.

Взаимодействие с кислотами. Металлы, стоящие в электрохимическом ряду напряжений левее водорода, способны вытеснять его из растворов большинства кислот с образованием соли и водорода. Например, цинк реагирует с соляной кислотой: $Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2 \uparrow$.

Взаимодействие с водой. Активность реакции зависит от положения металла в ряду напряжений. Щелочные и щелочноземельные металлы реагируют с водой при нормальных условиях ($2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2 \uparrow$), а менее активные — только при нагревании или не реагируют вовсе.

Образование оксидов и гидроксидов с основными свойствами. Оксиды и гидроксиды типичных металлов проявляют основные свойства. Некоторые металлы, такие как алюминий (Al) или цинк (Zn), образуют амфотерные оксиды и гидроксиды, которые могут реагировать и с кислотами, и с основаниями.

Ответ: Общими свойствами металлов являются: 1) Физические свойства — металлический блеск, высокие электро- и теплопроводность, пластичность (ковкость и тягучесть), твердость и, как правило, высокие температуры плавления; 2) Химические свойства — способность легко отдавать электроны (выступать в роли восстановителей), что проявляется в их реакциях с неметаллами, кислотами и водой с образованием преимущественно основных или амфотерных соединений.