ГДЗ по Химии 8 Класс Параграф 37 Вопрос 1 Габриелян, Остроумов — Подробные Ответы

Что общего между ковалентной и металлической связями и чем они различаются?

И ковалентная, и металлическая связи основываются на участии общих электронов: в случае ковалентной связи это общие электронные пары, а в случае металлической — так называемый «электронный газ».

Главное различие между ними заключается в следующем:
— В металлах электроны распределяются равномерно между всеми атомами и катионами, образуя своеобразное облако свободных электронов. Такие вещества формируют металлические кристаллические решётки, которые обеспечивают их уникальные свойства, такие как электропроводность и пластичность.
— В ковалентной связи ионы отсутствуют, а общие электронные пары могут смещаться к более электроотрицательным атомам, если связь образуется между разными неметаллами. Вещества с ковалентными связями формируют либо атомные, либо молекулярные кристаллические решётки, в зависимости от их структуры.

Таким образом, оба типа связей имеют общую природу, но отличаются по механизму образования и свойствам веществ.

И ковалентная, и металлическая связи являются типами химических связей, которые основаны на взаимодействии электронов, но их природа и механизм образования заметно различаются. Давайте разберём это более подробно.

Общее между ковалентной и металлической связями:

1. Участие электронов:

В обоих типах связей электроны играют ключевую роль в образовании связи между атомами.

— В ковалентной связи атомы делятся электронами, образуя общие электронные пары. Эти пары локализуются между двумя конкретными атомами, связывая их.

— В металлической связи электроны становятся «общими» для всех атомов. Они не принадлежат конкретным атомам, а свободно перемещаются по всему кристаллу, образуя «электронное облако» или «электронный газ».

2. Образование прочных структур:

Оба типа связей приводят к формированию устойчивых структур.

— Ковалентная связь создаёт молекулы или атомные решётки с прочной связью между атомами.

— Металлическая связь формирует металлические кристаллические решётки, где атомы удерживаются благодаря взаимодействию с общими электронами.

Различия между ковалентной и металлической связями:

1. Природа связи:

— Ковалентная связь: Это связь между атомами неметаллов, которые делятся валентными электронами. Электроны принадлежат одновременно обоим атомам, что создаёт прочное соединение. Ковалентная связь локализована, то есть электронная плотность сосредоточена в области между двумя атомами.

— Металлическая связь: Это связь между атомами металлов, где валентные электроны делокализованы и свободно перемещаются по всему объёму металла. Электроны образуют «электронное облако», которое обволакивает положительно заряженные ионы металлов.

2. Распределение электронов:

— В ковалентной связи электроны распределены между двумя конкретными атомами. Если атомы имеют разную электроотрицательность, то общая электронная пара смещается в сторону более электроотрицательного атома, что приводит к появлению полярной связи.

— В металлической связи электроны не принадлежат конкретным атомам, а находятся в свободном движении по всей металлической решётке.

3. Тип решётки:

— Ковалентные связи формируют либо атомные кристаллические решётки (например, алмаз или графит), либо молекулярные решётки (например, лёд или йод).

— Металлические связи формируют металлические кристаллические решётки, где положительно заряженные ионы металлов расположены в узлах решётки, а электроны свободно перемещаются между ними.

4. Свойства веществ:

— Вещества с ковалентной связью обычно имеют низкую электропроводность (за исключением некоторых, таких как графит), так как электроны локализованы и не могут свободно перемещаться. Они могут быть твёрдыми (например, алмаз), жидкими или газообразными (например, вода, кислород).

— Вещества с металлической связью обладают высокой электропроводностью и теплопроводностью благодаря свободным электронам. Они также характеризуются пластичностью и блеском, что типично для металлов.

Итог:

Ковалентная и металлическая связи похожи тем, что обе зависят от взаимодействия электронов, но они различаются по своей природе и результатам. Ковалентная связь — это локализованное взаимодействие между конкретными атомами неметаллов, тогда как металлическая связь — это делокализованное взаимодействие в металлах, где электроны свободно перемещаются между всеми атомами решётки. Эти различия обуславливают уникальные свойства веществ с этими типами связей.