Страница 136 - гдз по химии 8 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

1. Связь в металлах и сплавах между ___________-___________ за счёт ___________ называется ___________.

Для того чтобы заполнить пропуски в предложении, необходимо использовать определение металлической связи и подобрать слова, соответствующие указанному количеству ячеек.

Проанализируем каждый пропуск:

1. Первый пропуск находится после слова "между" и представляет собой слово из двух частей, разделенных дефисом: первая часть из 4 букв, вторая из 10. В металлах связь образуется между положительными ионами в узлах кристаллической решётки и "свободными" электронами. Хотя стандартный термин "атом-ионы" не подходит по количеству букв (4 и 6), единственным вариантом, который идеально соответствует ячейкам, является термин атом-молекулами ("атом" - 4 буквы, "молекулами" - 10 букв). Несмотря на то что этот термин не является строго научным для описания структуры металлов, в рамках данной головоломки он подходит формально.

2. Второй пропуск следует за оборотом "за счёт". Механизм металлической связи заключается в том, что валентные электроны отрываются от своих атомов и свободно перемещаются по всему объёму металла, образуя так называемый "электронный газ". Эти электроны становятся общими, или обобществлёнными. Следовательно, подходящей фразой для этого пропуска будет обобществлённых электронов.

3. Третий пропуск следует за словом "называется" и состоит из 17 ячеек. Сама связь называется "металлической" (13 букв), что не подходит по длине. Однако, по своей физической природе, эта связь представляет собой электростатическое притяжение между положительно заряженными ионами и отрицательно заряженными электронами. Слово электростатической имеет ровно 17 букв и корректно характеризует природу этой связи.

Таким образом, полностью заполненное предложение выглядит следующим образом:

Связь в металлах и сплавах между атом-молекулами за счёт обобществлённых электронов называется электростатической.

Ответ: Связь в металлах и сплавах между атом-молекулами за счёт обобществлённых электронов называется электростатической.

2. Общая схема образования металлической связи:

Металлическая связь возникает между атомами металлов в простых веществах (металлах) и в их сплавах. Атомы металлов имеют на внешнем электронном слое небольшое количество валентных электронов и обладают низкой энергией ионизации, что позволяет им относительно легко отдавать эти электроны.

Процесс образования металлической связи можно описать следующей схемой:
1. Атом металла ($Me^0$) теряет свои валентные электроны ($e^-$) и превращается в положительно заряженный ион — катион ($Me^{n+}$). Этот процесс можно записать в виде уравнения:
$Me^0 - ne^- \rightarrow Me^{n+}$
где $n$ — число отданных электронов.
2. В объёме металла образуется кристаллическая решётка, в узлах которой находятся катионы металлов ($Me^{n+}$).
3. Отделившиеся валентные электроны больше не принадлежат конкретным атомам. Они становятся общими для всего кристалла и свободно перемещаются между катионами, образуя так называемый «электронный газ» или «электронное море».
4. Металлическая связь — это электростатическое притяжение между положительно заряженными ионами в узлах кристаллической решётки и отрицательно заряженным «электронным газом». Эта связь удерживает частицы вместе, образуя прочную и стабильную структуру.

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

Ответ: Общая схема образования металлической связи заключается в том, что атомы металла отдают свои валентные электроны ($Me^0 - ne^- \rightarrow Me^{n+}$), превращаясь в катионы. Эти катионы располагаются в узлах кристаллической решётки, а обобществлённые электроны образуют «электронный газ», который движется между катионами и связывает их в единую структуру за счёт электростатического притяжения.

3. Общая характеристика металлической связи:

а) не направлена

б) не насыщена

в) слабее ковалентной

г) определяет характерные физические свойства металлов

Металлическая связь — это тип химической связи, который образуется между атомами в металлах и сплавах. Она основана на электростатическом притяжении между положительно заряженными ионами металлов, находящимися в узлах кристаллической решётки, и совокупностью обобществлённых валентных электронов, которые свободно перемещаются по всему кристаллу, образуя так называемый "электронный газ". Рассмотрим предложенные характеристики.

а) не направлена

В отличие от ковалентной связи, которая формируется в строго определённом направлении между двумя атомами за счёт перекрывания их атомных орбиталей, металлическая связь является ненаправленной. Это означает, что силы притяжения между катионами металлов и "электронным газом" действуют равномерно во всех направлениях. Каждый ион притягивается ко всему электронному облаку, а не к конкретному соседнему иону. Именно это свойство объясняет высокую пластичность металлов: при механическом воздействии слои атомов могут смещаться друг относительно друга без разрыва связи, так как "электронный газ" обеспечивает "смазку" и сохраняет целостность кристалла.

Ответ: данное утверждение верно. Металлическая связь является ненаправленной.

б) не насыщена

Насыщаемость — это свойство ковалентной связи, при котором атом может образовать лишь ограниченное число связей, равное его валентности. Металлическая связь, напротив, не является насыщенной. В металлической решётке каждый атом взаимодействует не с одним или двумя, а со всеми своими ближайшими соседями (координационное число в металлах обычно равно 8 или 12). Валентные электроны не принадлежат какой-либо паре атомов, а обобществлены в рамках всего кристалла, связывая вместе большое количество атомных остовов.

Ответ: данное утверждение верно. Металлическая связь является ненасыщенной.

в) слабее ковалентной

Это утверждение является обобщением и в большинстве случаев справедливо, но требует уточнения. Прочность связи сильно варьируется. Энергия металлической связи может быть как очень низкой (например, у ртути или щелочных металлов), так и очень высокой (у тугоплавких металлов, таких как вольфрам или тантал). Однако, если сравнивать с веществами с атомной кристаллической решёткой, где атомы соединены прочными ковалентными связями (например, алмаз, карбид кремния), то металлическая связь часто оказывается слабее. Это связано с тем, что в металле связывающая электронная плотность делокализована ("размазана") по всему объёму, а не сконцентрирована между двумя атомами, как в ковалентной связи. Поэтому температуры плавления большинства металлов ниже, чем у веществ с атомной решёткой.

Ответ: данное утверждение в общем случае верно. Металлическая связь, как правило, слабее прочных ковалентных связей.

г) определяет характерные физические свойства металлов

Это одно из самых фундаментальных свойств металлической связи. Именно её уникальная природа обуславливает весь комплекс характерных физических свойств, присущих металлам:

• Высокая электропроводность и теплопроводность. Наличие подвижного "электронного газа" обеспечивает эффективный перенос электрического заряда и тепловой энергии.
• Пластичность (ковкость и тягучесть). Ненаправленность и ненасыщенность связи позволяют слоям атомов легко скользить друг относительно друга без разрушения вещества.
• Металлический блеск. Свободные электроны на поверхности металла способны отражать свет в широком диапазоне длин волн, что придаёт ему характерный блеск.
• Высокая плотность. Атомы в металлической решётке обычно упакованы очень плотно, что приводит к высокой плотности вещества.

Ответ: данное утверждение верно. Металлическая связь является причиной характерных физических свойств металлов.

4. Установите соответствие между понятием и сутью этого понятия.

ПОНЯТИЕ

1)Ионная химическая связь

2)Ковалентная химическая связь

3)Металлическая химическая связь

4)Электроотрицательность

СУТЬ ПОНЯТИЯ

А) Связь между атом-ионами и обобществлёнными электронами

Б) Связь за счёт перехода электронов от одних атомов к другим

В) Способность оттягивать к себе общие электронные пары

Г) Образование общих электронных пар

Ответ:

1) Ионная химическая связь — это связь, образующаяся в результате электростатического притяжения между противоположно заряженными ионами. Ионы, в свою очередь, формируются при полном переходе валентных электронов от одного атома (обычно металла) к другому атому (обычно неметаллу). Таким образом, ионная связь — это связь за счёт перехода электронов. Это соответствует определению Б. Ответ: Б

2) Ковалентная химическая связь — это связь, возникающая между атомами неметаллов путём образования одной или нескольких общих (поделенных) электронных пар. Атомы объединяют свои валентные электроны, чтобы достичь устойчивой электронной оболочки. Это описание полностью соответствует определению Г. Ответ: Г

3) Металлическая химическая связь — это тип связи, характерный для металлов. Она осуществляется за счет притяжения между положительно заряженными ионами металлов (атом-ионами) в узлах кристаллической решетки и свободно движущимися, обобществленными электронами («электронным газом»). Это соответствует определению А. Ответ: А

4) Электроотрицательность — это не тип химической связи, а фундаментальное свойство атома, которое количественно характеризует его способность смещать к себе общие электронные пары, участвующие в образовании химической связи. Чем выше электроотрицательность, тем сильнее атом притягивает электроны. Это определение соответствует варианту В. Ответ: В

Итоговая таблица соответствий: