Номер 1, страница 192 - гдз по химии 8 класс учебник Шиманович, Красицкий

1. Что общего и какие отличия между ковалентной и металлической связью? Какие особенности у металлической связи?

Что общего и какие отличия между ковалентной и металлической связью?

Ковалентная и металлическая связи, несмотря на существенные различия, имеют общие черты, так как в основе обоих типов связи лежит обобществление валентных электронов.

Общие черты:
1. В основе образования связи лежит обобществление валентных электронов взаимодействующих атомов. В ковалентной связи электроны обобществляются парой атомов, а в металлической — всем коллективом атомов в кристалле.
2. Природа сил, удерживающих частицы, в обоих случаях является электростатической: это сила притяжения между положительно заряженными ядрами (или ионами металлов) и отрицательно заряженными электронами.

Отличия:
1. Локализация электронов: в ковалентной связи электроны локализованы, то есть принадлежат паре конкретных атомов, образуя общую электронную пару. В металлической связи валентные электроны делокализованы, они свободно и хаотично перемещаются по всему объему кристалла, образуя так называемый «электронный газ».
2. Направленность и насыщаемость: ковалентная связь строго направлена в пространстве, что определяет геометрию молекул (например, валентные углы в молекулах $H_2O$ или $CH_4$). Также она насыщаема — атом может образовать ограниченное число связей. Металлическая связь не обладает ни направленностью, ни насыщаемостью. Силы притяжения действуют равномерно во всех направлениях, и каждый атом взаимодействует со множеством соседних.
3. Типы веществ: ковалентная связь характерна для веществ, образованных атомами неметаллов (например, простые вещества $O_2$, $Cl_2$, $S_8$ и сложные вещества $H_2O$, $NH_3$, $SiO_2$). Металлическая связь реализуется в простых веществах-металлах ($Fe$, $Na$, $Al$) и их сплавах (сталь, бронза).

Ответ: Общим для ковалентной и металлической связи является обобществление валентных электронов и электростатическая природа взаимодействия. Основные отличия заключаются в характере этого обобществления: в ковалентной связи электроны локализованы между двумя атомами (связь направленная и насыщаемая), а в металлической — делокализованы по всему кристаллу (связь ненаправленная и ненасыщаемая).

Какие особенности у металлической связи?

Металлическая связь обладает рядом уникальных особенностей, которые определяют характерные физические свойства металлов:
1. Делокализация валентных электронов. Это ключевая особенность. Атомы металлов, обладая низкой электроотрицательностью, легко отдают свои валентные электроны в «общее пользование». Эти электроны образуют единое для всего кристалла электронное облако — «электронный газ», который свободно перемещается между положительными ионами металлов, расположенными в узлах кристаллической решетки.
2. Ненаправленность и ненасыщаемость. Поскольку «электронный газ» равномерно окружает каждый ион металла, связь не имеет определенного направления. Каждый ион взаимодействует со множеством соседних ионов, что позволяет атомам плотно упаковываться в кристалле.

Эти особенности напрямую обуславливают макроскопические свойства металлов:
- Высокая электро- и теплопроводность: обеспечивается наличием подвижных свободных электронов, которые под действием электрического поля упорядоченно движутся (электрический ток) и эффективно переносят тепловую энергию.
- Пластичность (ковкость и тягучесть): при механическом воздействии слои ионов в кристаллической решетке могут смещаться друг относительно друга без разрыва связи. «Электронный газ» действует как универсальный клей, немедленно перераспределяясь и сохраняя целостность кристалла.
- Металлический блеск: поверхность металла хорошо отражает световые волны, так как свободные электроны способны поглощать и тут же переизлучать фотоны света в широком диапазоне частот.

Ответ: Ключевыми особенностями металлической связи являются делокализация валентных электронов (образование «электронного газа»), их свободное передвижение по кристаллу, а также ненаправленность и ненасыщаемость связи. Эти особенности объясняют высокую электро- и теплопроводность, пластичность и металлический блеск, характерные для металлов.