Номер 1, страница 162 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

§ 37. Металлическая химическая связь. Глава 5. Химическая связь. Окислительно-восстановительные реакции - номер 1, страница 162.

1. Что общего между ковалентной и металлической связями и чем они различаются?

Ковалентная и металлическая связи — это два фундаментальных типа химических связей, которые определяют структуру и свойства множества веществ. У них есть как общие черты, так и существенные различия.

Что общего

• Электростатическая природа: В основе обеих связей лежит сила электростатического притяжения. В ковалентной связи это притяжение между отрицательно заряженными общими электронами и положительно заряженными ядрами связанных атомов. В металлической связи — это притяжение между положительными ионами металлов в кристаллической решетке и общим «облаком» делокализованных электронов.
• Участие валентных электронов: Обе связи образуются при участии валентных электронов, то есть электронов, находящихся на внешних энергетических уровнях атомов.
• Обобществление электронов: Это ключевое сходство. И в том, и в другом случае электроны перестают принадлежать одному атому и становятся общими для нескольких атомных ядер, что приводит к образованию более устойчивой, низкоэнергетической системы.

Чем они различаются

1. Локализация электронов:
   • При ковалентной связи электроны локализованы, то есть они обобществлены строго между двумя (или иногда несколькими) атомами, образуя конкретную электронную пару. Это приводит к образованию отдельных молекул (например, $H_2O$, $CH_4$) или гигантских атомных структур (алмаз).
   • При металлической связи электроны делокализованы. Они свободно перемещаются по всему объему кристалла, образуя так называемый «электронный газ», и принадлежат одновременно всем атомам решетки.
2. Направленность:
   • Ковалентная связь является направленной. Она существует в определённом направлении в пространстве, что обуславливает строгую геометрию молекул и кристаллов.
   • Металлическая связь является ненаправленной. Силы притяжения действуют равномерно во всех направлениях между ионами и «электронным газом», что позволяет слоям атомов смещаться друг относительно друга без разрыва связи.
3. Типы взаимодействующих атомов:
   • Ковалентная связь, как правило, образуется между атомами неметаллов.
   • Металлическая связь характерна для атомов металлов.
4. Физические свойства веществ:
   • Из-за локализации электронов и направленности связей, вещества с ковалентной связью чаще всего являются газами, жидкостями или хрупкими твердыми телами, которые плохо проводят электрический ток (диэлектрики).
   • Из-за делокализованных электронов вещества с металлической связью (металлы) обладают высокой электро- и теплопроводностью, пластичностью, ковкостью и характерным металлическим блеском.

Ответ: Общее между ковалентной и металлической связями заключается в их электростатической природе и образовании за счет обобществления валентных электронов. Различия заключаются в характере этого обобществления и свойствах связи: в ковалентной связи электроны локализованы между парой атомов и связь направлена, а в металлической — электроны делокализованы по всему кристаллу и связь ненаправленная. Это приводит к кардинальным различиям в физических свойствах образуемых ими веществ.