Металлическая кристаллическая решетка и металлическая связь. Физические свойства металлов.

Вот ответ на ваш вопрос, оформленный так, чтобы его было удобно переписать в тетрадь: 17. Металлическая кристаллическая решетка и металлическая связь. Физические свойства металлов. Металлы – это особый класс химических элементов, которые обладают характерными физическими и химическими свойствами. Эти свойства обусловлены особенностями их строения. 1. Металлическая кристаллическая решетка. Металлы имеют кристаллическое строение, то есть их атомы расположены в строго определенном порядке, образуя кристаллическую решетку. Особенностью металлической решетки является то, что в ее узлах находятся не нейтральные атомы, а положительно заряженные ионы металлов. Между этими ионами свободно перемещаются электроны, которые оторвались от внешних оболочек атомов. Эти электроны называют "электронным газом" или "делокализованными электронами". Представьте себе, что у вас есть много шариков (ионов металла), и между ними летают очень маленькие шарики (электроны), которые не привязаны ни к одному конкретному большому шарику, а свободно перемещаются по всему объему. 2. Металлическая связь. Металлическая связь – это особый вид химической связи, которая образуется между положительно заряженными ионами металлов и свободно движущимися электронами. Эти электроны как бы "склеивают" ионы металла вместе, удерживая их в кристаллической решетке. Основные характеристики металлической связи: * Она не направлена, то есть электроны могут двигаться в любом направлении. * Она не насыщаема, то есть каждый ион металла может взаимодействовать со многими электронами. * Она является коллективной, так как электроны принадлежат не отдельным атомам, а всему кристаллу в целом. 3. Физические свойства металлов. Особенности металлической кристаллической решетки и металлической связи объясняют уникальные физические свойства металлов: а) Металлический блеск. Свободные электроны способны поглощать и затем переизлучать свет практически любой длины волны. Это придает металлам характерный блеск. б) Высокая электропроводность. Свободные электроны могут легко перемещаться под действием электрического поля, создавая электрический ток. Чем больше свободных электронов, тем выше электропроводность. в) Высокая теплопроводность. Свободные электроны также легко передают энергию (тепло) от одной части металла к другой, сталкиваясь с ионами и другими электронами. г) Пластичность и ковкость. Металлы можно легко деформировать (раскатывать в листы, вытягивать в проволоку) без разрушения. Это происходит потому, что при смещении слоев ионов металла "электронный газ" продолжает удерживать их вместе, не давая кристаллу рассыпаться. д) Высокая плотность. Ионы металла в кристаллической решетке расположены очень плотно, что приводит к высокой плотности большинства металлов. е) Высокая температура плавления (у большинства металлов). Для того чтобы разрушить металлическую связь и перевести металл из твердого состояния в жидкое, требуется значительная энергия. ж) Твердость. Большинство металлов являются твердыми веществами при комнатной температуре (исключение – ртуть). Таким образом, все эти свойства металлов являются прямым следствием наличия металлической связи и металлической кристаллической решетки со свободно движущимися электронами.