Проблема, страница 50 - гдз по химии 11 класс учебник Кузнецова, Левкин

Задания в параграфе. Параграф 6. Вещества молекулярного и немолекулярного строения. Глава 2. Строение вещества. Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева - страница 50.

Условие.

Проблема. Почему металлы и соли, как правило, кристаллические вещества? Дайте обоснованный ответ.

Решение.

Решение 2.

Металлы и соли являются кристаллическими веществами, потому что такая структура энергетически наиболее выгодна для их частиц. В основе этого лежит фундаментальный принцип физики и химии: любая система стремится к состоянию с минимальной потенциальной энергией. Для частиц, из которых состоят металлы и соли, таким состоянием является упорядоченное расположение в пространстве, образующее кристаллическую решетку.

Металлы

В металлах атомы отдают свои валентные электроны, которые становятся общими и свободно перемещаются по всему объему металла, образуя так называемый "электронный газ". Сами атомы превращаются в положительно заряженные ионы. Эти ионы располагаются в строгом порядке, формируя кристаллическую решетку. Связь, удерживающая структуру металла, называется металлической. Она представляет собой электростатическое притяжение между положительными ионами, расположенными в узлах решетки, и отрицательно заряженным электронным газом. Упорядоченное расположение ионов в решетке позволяет минимизировать силы отталкивания между ними и максимизировать силы притяжения к общему "электронному газу". Такое строение соответствует минимуму потенциальной энергии и является наиболее устойчивым.

Соли

Соли являются ионными соединениями. Они состоят из положительно заряженных ионов (катионов, обычно ионов металлов) и отрицательно заряженных ионов (анионов, обычно ионов кислотных остатков). Между этими разноименно заряженными ионами действуют мощные силы электростатического притяжения (ионная связь). Чтобы система обладала наименьшей потенциальной энергией, ионы должны расположиться так, чтобы силы притяжения между катионами и анионами были максимальны, а силы отталкивания между одноименно заряженными ионами — минимальны. Этому условию идеально соответствует строго упорядоченная структура, в которой каждый ион окружен ионами противоположного знака. Такое чередующееся расположение ионов в пространстве и формирует ионную кристаллическую решетку, характерную для всех солей в твердом состоянии.

Ответ: Металлы и соли в твердом состоянии имеют кристаллическое строение, так как их составные частицы (положительные ионы и "электронный газ" в металлах; катионы и анионы в солях) располагаются в виде упорядоченной трехмерной структуры — кристаллической решетки. Такое расположение обеспечивает максимальное притяжение между частицами (за счет металлической или ионной связи) и минимальное отталкивание, что соответствует состоянию с наименьшей потенциальной энергией и делает кристаллическую структуру наиболее стабильной для этих веществ.