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.

Какая химическая связь называется металлической и каков механизм её образования?

Решение.

Решение 2.

Какая химическая связь называется металлической

Металлическая связь — это тип химической связи, который характерен для металлов и их сплавов в твердом и жидком состоянии. Она представляет собой электростатическое притяжение между положительно заряженными ионами металлов (катионами), расположенными в узлах кристаллической решетки, и обобществленными (делокализованными) валентными электронами, которые свободно перемещаются по всему объему кристалла.

Ключевыми особенностями металлической связи являются её ненаправленность и ненасыщаемость. Ненаправленность означает, что силовые поля ионов и электронов распределены равномерно во все стороны. Ненасыщаемость означает, что каждый атом взаимодействует с большим числом соседних атомов, а не с одним или несколькими конкретными. Эти свойства объясняют такие физические характеристики металлов, как пластичность (ковкость и тягучесть).

Ответ: Металлической называется химическая связь, образующаяся за счет электростатического притяжения между катионами металлов в кристаллической решетке и обобществленными валентными электронами.

Каков механизм её образования

Механизм образования металлической связи обусловлен особенностями строения атомов металлов: у них, как правило, небольшое число валентных электронов на внешнем энергетическом уровне и низкие значения энергии ионизации (т.е. они легко отдают электроны).

Процесс образования связи можно описать следующими этапами:

1. Атомы металла, образуя кристаллическую решетку, сближаются на такие расстояния, при которых их валентные орбитали перекрываются.
2. Вследствие низкой энергии ионизации валентные электроны легко отрываются от своих атомов и становятся общими для всего кристалла. Они перестают принадлежать конкретному атому и образуют так называемый «электронный газ» или «электронное море».
3. Атомы, отдавшие свои валентные электроны, превращаются в положительно заряженные ионы (катионы). Этот процесс можно схематически представить так: $Me^0 - ne^- \rightleftharpoons Me^{n+}$ , где $Me^0$ — нейтральный атом металла, $Me^{n+}$ — катион металла, а $ne^-$ — $n$ валентных электронов.
4. Возникает единая система, состоящая из положительных ионов, зафиксированных в узлах металлической кристаллической решетки, и непрерывно и хаотично движущегося между ними «электронного газа».
5. Металлическая связь — это и есть сила притяжения, которая удерживает вместе положительные ионы и отрицательно заряженные обобществленные электроны, обеспечивая целостность кристалла.

Именно наличие свободных, делокализованных электронов обусловливает характерные свойства металлов: высокую электро- и теплопроводность, металлический блеск и пластичность.

Ответ: Механизм образования металлической связи заключается в том, что атомы металла отдают свои валентные электроны в общее пользование, превращаясь в катионы. Эти электроны становятся делокализованными, образуя «электронный газ», который связывает положительно заряженные ионы в единую структуру — металлическую кристаллическую решетку.