Номер 3, страница 119 - гдз по химии 11 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Вопросы в начале параграфа. Параграф 26. Общая характеристика и способы получения металлов. Глава VI. Металлы - номер 3, страница 119.

Условие.

• Какие способы получения металлов был изв

Решение.

Решение 2.

Как устроены металлические кристаллы?

Металлические кристаллы представляют собой упорядоченную трехмерную структуру, называемую кристаллической решеткой. Особенность строения металлических кристаллов заключается в том, какие частицы находятся в узлах этой решетки и как они связаны между собой.

Ключевыми компонентами металлического кристалла являются:

1. Положительно заряженные ионы металла (катионы). Атомы металлов, особенно те, что находятся в I-III группах главной подгруппы периодической системы, легко отдают свои валентные электроны. В результате атом превращается в положительно заряженный ион (катион), например, $Na^+$, $Mg^{2+}$, $Al^{3+}$. Эти ионы и располагаются в строго определенных точках пространства — узлах кристаллической решетки.
2. "Электронный газ". Валентные электроны, оторвавшись от своих атомов, не принадлежат больше какому-то одному иону, а становятся общими для всего кристалла. Они свободно и хаотично перемещаются по всему объему металла, образуя так называемый "электронный газ" или "электронное море". Этот газ из свободных электронов ($e^-$) является отрицательно заряженным.

Связь, которая удерживает вместе положительные ионы и свободные электроны в металлическом кристалле, называется металлической связью. Это электростатическое притяжение между совокупностью положительных ионов $Me^{n+}$ и отрицательно заряженным "электронным газом". Электроны, двигаясь между ионами, действуют как цементирующее вещество, не давая одноименно заряженным ионам оттолкнуться друг от друга и разрушить кристалл.

Такое строение определяет характерные физические свойства металлов:

• Электро- и теплопроводность. Наличие свободных, подвижных электронов обеспечивает перенос заряда (электрический ток) и энергии (теплоты) по всему объему кристалла.
• Пластичность (ковкость и тягучесть). При механическом воздействии слои ионов в кристаллической решетке могут смещаться друг относительно друга без разрыва связи, так как "электронный газ" мгновенно перераспределяется, продолжая удерживать ионы вместе.
• Металлический блеск. Поверхность металла хорошо отражает световые лучи, так как свободные электроны поглощают кванты света и тут же переизлучают их.

В зависимости от металла, его ионы могут упаковываться в решетки разного типа. Наиболее распространены три типа кристаллических решеток:

• Объемно-центрированная кубическая (ОЦК) — характерна для щелочных металлов, хрома, вольфрама.
• Гранецентрированная кубическая (ГЦК) — характерна для алюминия, меди, серебра, золота.
• Гексагональная плотноупакованная (ГПУ) — характерна для магния, цинка, титана.

Ответ: Металлические кристаллы состоят из упорядоченной кристаллической решетки, в узлах которой находятся положительно заряженные ионы металла. Эти ионы погружены в "море" обобществленных валентных электронов, называемое "электронным газом". Вся структура удерживается вместе за счет электростатического притяжения между положительными ионами и отрицательным "электронным газом", что формирует металлическую связь.