Задача Задача №3770880
А
А
Краткий конспект по химии 11 класс габриелян параграф 6 Металлическая химическая связь
Краткий ответ
Металлическая связь — это связь между положительно заряженными ионами-катионами металла в узлах кристаллической решётки и свободными (делокализованными, «обобществлёнными») электронами, которые перемещаются по всему кристаллу. Такую связь называют ещё «связью с помощью электронного газа».
Образуется у металлов и в сплавах, где мало валентных электронов, а сами атомы имеют крупные радиусы и легко отдают электроны.
Ключевые шаги (как «получается» металлическая связь)
- Атом металла отдаёт валентные электроны легко, потому что на внешнем уровне у него 1–3 электрона, а внешний уровень далеко от ядра.
- Электроны становятся общими для всего кристалла — они не принадлежат ни одному атому. Их обозначают $e^-$ и называют делокализованными или «электронным газом».
- Атомы превращаются в катионы $Me^{n+}$ и располагаются в узлах кристаллической решётки (кристаллическая решётка металлического типа).
- Катионы удерживаются электростатическим притяжением к этому «газу» электронов — это и есть металлическая связь.
Схематично для натрия:
$$\text{Na} - e^- \rightarrow \text{Na}^+, \qquad \text{Na}^+ \ldots e^- \ldots \text{Na}^+ \ldots e^- \ldots \text{Na}^+$$
Особенности металлической связи
| Признак | Как проявляется |
|---|---|
| Направленность | Нет — электронный газ общий для всех направлений |
| Насыщаемость | Нет — один и тот же электрон связывает много катионов |
| Характер | Делокализованная, многоцентровая связь |
| Число электронов | Меньше числа орбиталей, поэтому электроны «протекают» по кристаллу |
Сравнение с другими связями
| Ковалентная | Ионная | Металлическая | |
|---|---|---|---|
| Кто «держит» частицы | общие электронные пары | катионы и анионы | катионы и общие электроны |
| Частицы в узлах | атомы/молекулы | ионы противоположного знака | катионы металла |
| Электроны | локализованы между 2 атомами | перешли к аниону | делокализованы по всему кристаллу |
Почему у металлов такие свойства (связь с конспектом по свойствам)
- Электропроводность — свободные электроны направленно движутся под действием напряжения.
- Теплопроводность — электроны быстро передают энергию колебаний.
- Пластичность, ковкость — слои катионов сдвигаются, но связь не рвётся, так как электронный газ остаётся между ними (у ионных кристаллов при сдвиге одноимённые ионы отталкиваются — кристалл раскалывается).
- Металлический блеск — электроны отражают свет.
- Разная температура плавления: у щелочных металлов низкая (мало электронов, слабое притяжение), у вольфрама очень высокая (сильная связь, прочная решётка).
Проверка (ответь себе и сверься)
- Почему металлическая связь ненаправленная? — Потому что электронный газ общий для всего кристалла, притяжение идёт во все стороны.
- Почему металл можно расплющить в фольгу, а поваренную соль — нет? — В металле при сдвиге слоёв связь с электронным газом сохраняется; в ионном кристалле сдвиг ставит рядом одноимённые ионы, и они отталкиваются.
- Почему натрий плавится при 98 °C, а вольфрам — при 3422 °C? — Разная прочность решётки: у вольфрама больше делокализованных электронов и сильнее притяжение катионов.
