Вопрос, страница 132 - гдз по химии 11 класс учебник Кузнецова, Левкин

Задания в параграфе. Параграф 19. Металлы - химические элементы и простые вещества. Глава 5. Металлы и неметаллы - страница 132.

Условие.

Что вам известно о металлической химической связи?

Решение.

Решение 2.

Металлическая химическая связь — это особый вид химической связи, который характерен для простых веществ — металлов, а также для их сплавов в твердом и жидком состоянии.

Механизм образования

Атомы металлов, как правило, имеют на внешнем электронном слое небольшое количество валентных электронов (от 1 до 3) и относительно большие радиусы. Вследствие этого они слабо удерживают свои валентные электроны и легко их отдают, превращаясь в положительно заряженные ионы (катионы). Этот процесс можно описать схемой: $Me^0 - ne^- \rightarrow Me^{n+}$.

В объеме металла оторвавшиеся от атомов валентные электроны становятся общими для всей кристаллической решетки. Они больше не принадлежат конкретным атомам и могут свободно перемещаться между ионами. Эти обобществленные электроны образуют так называемый «электронный газ», который пронизывает весь кристалл.

Таким образом, металлическая связь представляет собой электростатическое притяжение между положительно заряженными ионами, расположенными в узлах кристаллической решетки, и отрицательно заряженным «электронным газом», который их окружает и удерживает вместе.

Ключевые характеристики металлической связи:

• Делокализация электронов: Связывающие электроны не принадлежат паре атомов (как в ковалентной связи) или отдельному иону (как в ионной), а являются общими для всего кристалла.
• Ненаправленность: Так как «электронный газ» окружает катионы со всех сторон, сила притяжения действует равномерно во всех направлениях.
• Ненасыщенность: Каждый атом взаимодействует одновременно с большим числом соседних атомов через общее электронное облако.

Свойства, обусловленные металлической связью

Специфическое строение металлов объясняет их характерные физические свойства:

• Высокая электропроводность и теплопроводность: Наличие свободных, подвижных электронов в «электронном газе» обеспечивает эффективный перенос электрического заряда (при приложении разности потенциалов) и тепловой энергии (колебаний решетки) по всему объему металла.
• Пластичность (ковкость и тягучесть): При механическом воздействии слои ионов в металле могут смещаться друг относительно друга без разрыва связи. «Электронный газ» действует как своего рода «смазка», продолжая удерживать структуру целостной. Этим металлы кардинально отличаются от хрупких ионных кристаллов.
• Металлический блеск: Поверхность металла хорошо отражает световые волны. Свободные электроны взаимодействуют с фотонами света, поглощая и тут же переизлучая их, что и создает характерный блеск.
• Высокие температуры плавления и кипения: Как правило, металлы имеют высокие температуры плавления, так как для разрушения прочной кристаллической решетки, удерживаемой силами металлической связи, требуется значительное количество энергии.

Ответ: Металлическая связь — это химическая связь в металлах и сплавах, основанная на электростатическом притяжении между положительными ионами металлов, образующими кристаллическую решетку, и обобществленными валентными электронами («электронным газом»), которые свободно перемещаются по всему объему кристалла. Эта модель связи объясняет такие характерные свойства металлов, как высокая электро- и теплопроводность, пластичность, ковкость и металлический блеск.