Номер 3, страница 149 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

3. Какую связь называют металлической? Как происходит её образование в простых веществах — металлах?

Какую связь называют металлической?

Металлическая связь — это тип химической связи, который характерен для простых веществ-металлов, а также для их сплавов и некоторых интерметаллических соединений. Суть этой связи заключается в электростатическом притяжении между положительно заряженными ионами металлов (катионами), которые образуют кристаллическую решётку, и обобществлёнными валентными электронами, свободно перемещающимися по всему объёму кристалла.

Эти свободные электроны не принадлежат какому-либо одному атому, а образуют так называемый «электронный газ» или «электронное море», которое связывает все катионы в единую структуру. Металлическая связь является ненаправленной (силы притяжения действуют одинаково во всех направлениях) и ненасыщенной (каждый атом взаимодействует с большим числом соседей). Именно эти особенности и наличие «электронного газа» определяют ключевые физические свойства металлов: высокую электро- и теплопроводность, пластичность (ковкость), металлический блеск.

Ответ: Металлической называют связь, образованную за счёт электростатического притяжения между положительными ионами металлов в узлах кристаллической решётки и свободно движущимися обобществлёнными валентными электронами («электронным газом»).

Как происходит её образование в простых веществах — металлах?

Процесс образования металлической связи в металлах можно описать следующим образом:

1. Атомы металлов характеризуются наличием небольшого количества электронов на внешнем энергетическом уровне (валентных электронов) и относительно низкими значениями энергии ионизации. Это означает, что они могут достаточно легко отдавать свои валентные электроны.

2. Когда атомы металла сближаются, образуя твёрдое тело, их валентные электронные орбитали перекрываются. В результате валентные электроны теряют прочную связь со «своими» ядрами и становятся общими для всего образующегося кристалла. Этот процесс называется делокализацией или обобществлением электронов.

3. Атомы, лишившись одного или нескольких валентных электронов, превращаются в положительно заряженные ионы — катионы (например, $Na - e^- \rightarrow Na^+$). Эти катионы располагаются в пространстве упорядоченно, формируя структуру, называемую металлической кристаллической решёткой.

4. Обобществлённые электроны ($e^-$) свободно и хаотично движутся в пространстве между узлами кристаллической решётки, подобно молекулам газа. Совокупность этих электронов формирует отрицательно заряженный «электронный газ».

5. Между положительными ионами в узлах решётки ($Me^{n+}$) и отрицательно заряженным «электронным газом» возникают силы электростатического притяжения. Эти силы и представляют собой металлическую связь, которая удерживает ионы вместе, обеспечивая целостность и прочность металлического кристалла.

Ответ: Образование металлической связи происходит, когда атомы металла отдают свои валентные электроны, превращаясь в положительные ионы. Эти ионы выстраиваются в кристаллическую решётку, а отданные электроны становятся общими и, свободно двигаясь между ионами, связывают их в единую структуру силами электростатического притяжения.