Металлическая химическая связь

Вы когда-нибудь задумывались — существует ли в природе отдельный атом металла?

 

Металл всегда существует в виде кристалла. Естественно, это обусловлено определенным строением и предполагает определенные физические и химические свойства.

 

металлическая химическая связь

 

Давайте представим, что у нас есть кусок какого-то металла. Например, нам дано железо (Fe). Из чего состоит этот кусок железа?

 

Он состоит из атомов железа, которые находятся в строго определенном порядке — в узлах кристаллической решетки.

 

У атома железа, как у любого металла, на последнем электронном слое небольшое число электронов, плюс к этому, большой радиус атома. На этом последнем слое электроны держатся достаточно слабо.

 

Любой металл способен отдавать электроны, превращаясь в положительно заряженный ион.

 

На примере железа:

 

Fe0 -2e = Fe2+

 

Куда направляются отделившиеся отрицательно заряженные частицы — электроны? Минус всегда притягивается к плюсу. Электроны притягиваются к другому иону (положительно заряженному) железа в кристаллической решетке:

 

кристаллическая решетка

 

 Fe2+ +2e = Fe0

 

Ион становится нейтральным атомом.

 

И такой процесс повторяется много раз.

 

Получается, что свободные электроны железа находятся в постоянном движении по всему объему кристалла, отрываясь и присоединяясь к ионам в узлах решетки. Другое название этого явления — делокализованное электронное облако. Термин «делокализованный» обозначает — свободный, не привязанный.

 

Металлическая химическая связь

 

Это жестко зафиксированные в узлах кристаллической решетки ионы металла и свободно перемещающиеся по всему объему кристалла электроны.

 

В чем-то металлическая химическая связь похожа на ионную — в ней тоже присутствуют ионы (катионы), однако, существенное отличие в том, что:

 

  • в ионной связи есть катионы (положительно заряженные частицы) и анионы (отрицательно заряженные ионы);
  • в металлической химической связи есть катионы и электроны.

Кое в чем металлическая химическая связь похожа и на ковалентную — в ней тоже есть общие электроны, но:

  • в ковалентной химической связи электроны принадлежат двум элементам (локализованы между ними);
  • в металлической — они принадлежат абсолютно всем ионам.

 

Металлическая химическая связь— связь между положительными иона­ми в кристаллах металлов, осуществляемая за счет притяжения электронов, свободно перемещающихся по кристаллу.

 

Добиться состояния одной молекулы металла можно только при очень высоких температурах — когда металл перейдет в газообразное состояние.

Физические свойства металлической химической связи:

 

химическая металлическая связь

 

  • теплопроводность (перенос теплоты частицами — в данном случае — электронами);
  • электропроводность;
  • все вещества — твердые (кроме некоторых щелочных металлов);
  • высокие температуры плавления и кипения;
  • характерный металлический блеск — он появляется за счет отражения лучей электронами; если металл растереть до порошкообразного состояния, металлический блеск пропадает — нет кристаллической решетки — нет свободно гуляющих электронов;
  • высокая плотность вещества (кроме щелочных металлов);
  • пластичность — это смещение слоев кристаллической решетки.

 

 


 

  • примеры вопросов ЕГЭ А4 по этой теме;
  • в ГИА (ОГЭ) это вопрос А3

 


 

Обсуждение: "Металлическая химическая связь"

(Правила комментирования)