Номер 3, страница 136 - гдз по химии 11 класс учебник Кузнецова, Левкин

Вопросы и задания. Параграф 19. Металлы - химические элементы и простые вещества. Глава 5. Металлы и неметаллы - номер 3, страница 136.

Условие.

3. Укажите особенности строения металлов простых веществ в кристаллическом состоянии.

Решение.

Решение 2.

Особенностью строения металлов как простых веществ в кристаллическом состоянии является наличие у них особого типа химической связи — металлической, и, как следствие, особого типа кристаллической решетки — металлической.

Ключевые черты строения металлов:

1. Наличие металлической кристаллической решетки. В узлах этой решетки находятся положительно заряженные ионы металлов (катионы), а также нейтральные атомы. Эти частицы совершают колебательные движения около положений равновесия.

2. «Электронный газ». Атомы металлов, как правило, имеют небольшое число валентных электронов и большой атомный радиус. Поэтому их валентные электроны слабо удерживаются ядром и могут легко отрываться. Эти оторвавшиеся электроны не принадлежат конкретному атому, а становятся общими для всего кристалла, образуя так называемый «электронный газ» или «электронное море». Эти электроны ($e^{-}$) свободно и хаотично движутся в пространстве между ионами ($Me^{n+}$) в кристаллической решетке.

3. Металлическая связь. Это химическая связь, которая возникает в результате электростатического притяжения между положительно заряженными ионами металлов, находящимися в узлах кристаллической решетки, и отрицательно заряженным «электронным газом». Эта связь является ненаправленной и ненасыщаемой, так как каждый ион взаимодействует со всеми электронами, а каждый электрон — со всеми ионами.

Такое уникальное строение определяет все основные физические свойства, характерные для металлов:

— Высокая электро- и теплопроводность. Наличие свободных электронов, которые могут упорядоченно двигаться под действием электрического поля (электропроводность) или переносить энергию при нагревании (теплопроводность).

— Пластичность (ковкость и тягучесть). При механическом воздействии слои ионов в кристаллической решетке могут смещаться друг относительно друга без разрыва связи, поскольку «электронный газ» действует как «смазка» и продолжает удерживать смещенные слои вместе.

— Металлический блеск. Поверхность металла хорошо отражает световые лучи благодаря тому, что свободные электроны поглощают кванты света и тут же их переизлучают.

Ответ: Особенностями строения металлов в кристаллическом состоянии являются: наличие металлической кристаллической решетки, в узлах которой расположены положительные ионы и атомы металла; присутствие обобществленных валентных электронов, образующих «электронный газ», который свободно перемещается по всему кристаллу; и наличие металлической связи — электростатического притяжения между положительными ионами и «электронным газом».