Номер 4, страница 141 - гдз по химии 9 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Глава 7. Металлы. Параграф 39. Характеристика металлов. Подумай, ответь, выполни... - номер 4, страница 141.

Условие.

4. Почему некоторые металлы пластичные (например, медь), а другие – хрупкие (например, сурьма)?

Решение.

Решение 2.

Различие в пластичности и хрупкости между такими материалами, как медь и сурьма, объясняется их фундаментальными отличиями на атомном уровне: типом кристаллической решетки и характером межатомных связей.

Пластичные металлы (например, медь)

Медь (Cu) обладает высокой пластичностью благодаря металлической связи. В её кристаллической решетке положительные ионы металлa находятся в окружении "моря" свободных, обобществленных электронов ("электронного газа"). Эта связь не имеет строгой направленности, поэтому при механическом воздействии слои атомов могут легко скользить друг относительно друга, не приводя к разрыву. Металл меняет форму (деформируется), но сохраняет целостность. Кроме того, медь имеет гранецентрированную кубическую (ГЦК) решетку, в которой существует множество плоскостей и направлений для такого скольжения, что и обеспечивает её высокую ковкость и тягучесть.

Хрупкие металлы (например, сурьма)

Сурьма (Sb) является полуметаллом и, в отличие от меди, характеризуется хрупкостью. Её кристаллическая решетка (ромбоэдрическая) более сложная, а связи между атомами имеют существенную долю ковалентного характера. В отличие от металлической, ковалентная связь является жесткой и строго направленной в пространстве. Из-за этого при попытке деформации такие связи препятствуют смещению слоев атомов. Вместо пластического течения приложенное напряжение приводит к разрыву этих жестких связей, что вызывает образование трещин и быстрое разрушение материала.

Таким образом, пластичность — это свойство материалов с ненаправленными связями и кристаллической структурой, допускающей легкое скольжение атомных слоев, в то время как хрупкость характерна для материалов с жесткими, направленными связями, которые разрушаются при деформации.

Ответ: Пластичность меди обусловлена её кристаллической структурой (гранецентрированная кубическая) и ненаправленной металлической связью, которые позволяют слоям атомов легко скользить друг относительно друга под действием нагрузки. Хрупкость сурьмы вызвана её более сложной кристаллической структурой и наличием в ней прочных, направленных ковалентных связей, которые при деформации не смещаются, а разрываются, что приводит к разрушению материала.