Аватар Неизвестный
Личный кабинет Кабинет родителя Кабинет учителя Настройки Выйти Войти Регистрация Родителю Подписаться
КАРТОЧКИ
ТРЕНАЖЁРЫ
КУРСЫ
Подобрать занятие
Подобрать занятие
Классы
Темы
НАЗНАЧИТЬ

Металлическая химическая связь

Содержание

Вы уже знаете, как взаимодействуют между собой атомы элементов-неметаллов между собой: неспаренные электроны внешних электронных слоев их атомов объединяются в общие электронные пары для образования ковалентной полярной или ковалентной неполярной связи.

Рисунок 1. Схема образования ковалентной неполярной связи в молекуле фтора $F_2$
Рисунок 2. Схема образования ковалентной полярной связи в молекуле хлороводорода $HCl$

Также вам хорошо известно о взаимодействии элементов-металлов и элементов-неметаллов: неспаренные электроны внешнего уровня переходят от первых ко вторым.

Рисунок 3. Схема взаимодействия атомов металла $Na$ и неметалла $Cl$

Пришло время познакомиться с тем, как взаимодействуют между собой атомы элементов-металлов. Обычно, металлы существуют не в виде изолированных атомов, а в виде слитка или металлического изделия. Что же удерживает атомы металла в едином объеме?

Металлическая связь

Атомы большинства элементов-металлов на внешнем уровне имеют небольшое число электронов — один, два или три. Эти электроны легко отрываются, а атомы превращаются в положительные ионы.

Оторвавшиеся электроны перемещаются от одного иона к другому, связывая их в единое целое. Определить, какой электрон принадлежал какому атому, невозможно. Все оторвавшиеся электроны стали общими.

Соединяясь с ионами, эти электроны временно образуют атомы, потом снова отрываются и соединяются уже с другим ионом и т. д.

Процесс происходит бесконечно, его можно изобразить схемой, которая представлена ниже, где $n$ — число внешних электронов, участвующих в связи.

Рисунок 4. Схема образования металлической связи

Исходя из этого, в объеме металла атомы непрерывно превращаются в ионы и наоборот, потому их называют атом-ионами.

Металлическая химическая связь — связь в металлах и сплавах между ионами узлов металлической кристаллической решетки посредством обобществленных электронов.

Для лучшего усвоения информации, рассмотрите схематическое изображение строения фрагмента металла натрия $Na$.

Рисунок 5. Схема строения фрагмента кристаллического натрия

Каждый атом натрия окружен восемью соседними атомами. Оторвавшиеся внешние электроны свободно движутся от одного образовавшегося иона к другому, соединяя, словно склеивая, ионный каркас натрия в один гигантский металлический кристалл.

Рисунок 6. Схема металлической связи

Металлическая связь несколько сходна с ковалентной связью, т. к. основана на обобществлении внешних электронов.

Но при образовании ковалентной связи обобществляются внешние неспаренные электроны только двух соседних атомов, тогда как при образовании металлической связи в обобществлении этих электронов участвуют все атомы.

Рисунок 7. Кристаллическая решетка с ковалентной связью
Рисунок 8. Кристаллическая решетка с металлической связью

Поэтому кристаллы с ковалентной связью хрупкие, а с металлической пластичны, электропроводны и имеют металлический блеск.

ПОЛЕЗНЫЕ ФАКТЫ

Как можно повысить твердость металлов и сплавов?

Твердостью металлов и сплавов можно повысить, подвергнув их закалке. Закалка — это процесс нагрева металла до температур изменения его структуры и кристаллической решетки с последующим его резким охлаждением.

Также на твердость сплава или металла можно повлиять посредством введения в них некоторых соединений с ковалентной связью. Наиболее распространенные из них — нитриды и карбиды. Высокая твердость карбидов и сплавов на их основе при комнатной и высоких температурах позволяет изготавливать из них износостойкие изделия.

Металлическая связь характерна как для чистых металлов, так и для смесей различных металлов — сплавов, находящихся в твердом и жидком состояниях.

Однако в парообразном состоянии атомы металлов связаны между собой ковалентной связь. Например, парами натрия заполняют лампы желтого света для освещения улиц.

Пары металлов состоят из отдельных молекул: одноатомных и двухатомных.

ЗАДАНИЕ

По формулам веществ определите тип химической связи в них: $Ba$, $BaBr_2$, $HBr$, $Br_2$.

Показать ответ

Скрыть ответ

$Ba$ — это элемент-металл, поэтому в данном веществе образовывается металлическая химическая связь.

$BaBr_2$: в данном веществе $Ba$ — это металл, а $Br$ — неметалл. Соответственно, в данном веществе образовывается ионная связь.

$HBr$: в этом веществе оба элемента — неметаллы.

$H$ находится в первой группе главной подгруппе IA Периодической системы Д. И. Менделеева, у него на внешнем уровне один электрон.

$Br$ — элемент седьмой группы главной подгруппы VIIA, у него на внешнем уровне семь электронов.

Атомы водорода $H$ и брома $Br$ объединяют свои непарные электроны и образуют одну общую электронную пару, которая смещается к атому брома, так как он более электроотрицательный элемент, чем водород. В веществе образовывается ковалентная полярная связь.

$Br_2$ — это элемент-неметалл, галоген, поэтому в данном веществе образовывается ковалентная неполярная связь.

Часто задаваемые вопросы

Чем металлическая связь схожа с ковалентной связью?

Металлическая связь имеет некоторое сходство с ковалентной, поскольку и в ее основе лежит обобществление валентных электронов.
Однако электроны, которые осуществляют ковалентную связь, находятся вблизи соединенных атомов и прочно с ними связаны.
Электроны же, осуществляющие металлическую связь, свободно перемещаются по всему кристаллу и принадлежат всем его атомам.
Именно поэтому кристаллы с ковалентной связью — хрупкие, а с металлической — пластичные, то есть они изменяют форму при ударе, прокатываются в тонкие листы и вытягиваются в проволоку.

5
5
1
5Количество опыта, полученного за урок

Оценить урок

Отзыв отправлен. Спасибо, что помогаете нам стать лучше!

Комментарии

Получить ещё подсказку

Трудности? Воспользуйтесь подсказкой

Верно! Посмотрите пошаговое решение

НАЗНАЧИТЬ