Тема 6. Металлическая химическая связь

Тема. Металлическая химическая связь

Цель 
  1. Дать представление о металлической химической связи.
  2. Научится записывать схемы образования металлической связи.
  3. Ознакомится с физическими свойствами металлов.
  4. Научится четко разделять виды химических связей.
Основные термины: 
  • Электроотрицательность  —  химическое свойство атома, которое является количественной характеристикой способности атома в молекуле притягивать к себе общие электронные пары. 
  • Химическая связь —явление взаимодействия атомов, из-за перекрытия электронных облаков взаимодействующих атомов. 
  • Металическая связь - это связь в металлах между атомами и ионами, образованная за счет обобществления электронов. 
  • Ковалентная связь  — химическая связь, образуется с помощью перекрытия пары валентных  электроннов. Обеспечивающие связь электроны называются общей электронной парой. Бывает 2-х видов: полярная и не полярная. 
  • Ионная связь —  химическая связь,которая образуется между атомами неметалов, при которой общая электронная пара  переходит к атому с большей электроотрицательностью. В итоге атомы притягиваются, как разноименно заряженные тела. 
  • Водородная связь — химическая связь между электроотрицательным атомом и атомом водорода H, связанным ковалентно с другим электроотрицательным атомом. В качестве электроотрицательных атомов могут выступать N, O или F. Водородные связи могут быть межмолекулярными или внутримолекулярными.
    ХОД УРОКА
Металлическая химическая связь 
У металлов - металлическая, а у солей?..
Совершенно особая кристаллическая решетка у металлов.
Но прежде всего: что такое "металлы"?
Физики называют металлами вещества, которые, помимо особого "металлического" блеска, хорошо проводят тепло и электрический ток и к тому же пластичны (их можно обрабатывать молотом на наковальне). А химики относят к металлам в первую очередь те вещества, которые очень легко превращаются в катионы, теряя электроны внешнего валентного уровня.
Почему же металлы электропроводны?
Атомы металла, очутившись в узлах кристаллической решетки, не дремлют в "театральных креслах". Они не находят себе покоя. Эти электроны будут постоянно присутствовать в кристалле металла в виде так называемого "электронного газа". А когда настанет время проводить электрический ток, они пригодятся как переносчики заряда.
движение электронов
                   Кристаллическая решетка, в узлах которой находятся катионы и анионы, называется ионной. В ионном кристалле нет отдельных "молекул", каждый из катионов одновременно притягивается ко всем окружающим его анионам-соседям. А их в кристалле хлорида натрия целых шесть (слева, справа, спереди и сзади, сверху и снизу).
                  Но это еще не все. Каждый катион еще и отталкивается всеми своими братьями-катионами: знай свое место в кристаллической решетке. Точно так же и анионы притягиваются соседями-катионами и отталкиваются родными братьями-анионами. Словом, химические связи в ионном кристалле никак нельзя назвать направленными: электростатические силы распространяются равномерно во все стороны.
                                      Вещества с ионной кристаллической решеткой более твердые и прочные, чем вещества, состоящие из молекулярных кристаллов. Они плавятся и тем более испаряются при очень высокой температуре, иногда - до нескольких сотен градусов. Но попадая в водный раствор, ионные кристаллы полностью распадаются на составляющие их ионы.
                               И прочностью своей они горды -
                                Но только если рядом нет воды.
 
Водородная связь
При изучении многих веществ были обнаружены так называемые водородные связи.
Например, молекулы HF в жидком фтороводороде связаны между собой водородной связью, аналогично связаны молекулы Н2О в жидкой воде или в кристалле льда, а также молекулы NH3 и Н2О между собой в межмолекулярном соединении - гидрате аммиака NH3 · Н2О. 
водородные связи между молекулами воды водородные связи между молекулами воды
Водородная связь образуется за счёт сил электростатического притяжения водородсодержащих полярных молекул, содержащих атомы наиболее электроотрицательных элементов - F, O, N. Например, водородные связи имеются в HF, Н2О, NH3, но их нет в HCl, Н2S, PH3.
Водородные связи малоустойчивы и разрушаются довольно легко (например при плавлении льда, кипении воды). Однако на разрыв этих связей затрачивается некоторая дополнительная энергия, и поэтому температуры плавления и кипения веществ с водородными связями между молекулами оказываются значительно выше, чем у подобных веществ, но без водородных связей:
Вещество
Температура плавления
Температура кипения
HF
−83,36 °C
+19,52 °C
HCl
−114,00 °C
−85,08 °C
H2O
0,00 °C
+100,00 °C
H2S
−8,54 °C
−60,35 °C
Домашнее задание 
Упражнение 1 Выбрать формулы веществ которые имеют а) ковалентную полярную связь: Cl2, KCl, NH3, O2, MgO, CCl4, SO2; б) с ионную связь: HCl, KBr, P4, H2S, Na2O, CO2, CaS. Упражнение 2 Вычеркните лишнее: а) CuCl2, Al, MgS б) N2, HCl, O2 в) Ca, CO2, Fe г) MgCl2, NH3, H2 
Интересно знать что… 
Металлический натрий, металлический литий, и остальные щелочные металлы меняют цвет пламени. Металлический литий и его соли придают огню --красный цвет, металлический натрий и соли натрия — жёлтый, металлический калий и его соли — фиолетовый, а рубидия и цезия — тоже фиолетовый, но более светлый.  литий Рис. 4. Кусок металического лития  Окрашивание пламени металами Рис. 5. Окрашивание пламени металами
Литий (Li). Металлический литий, как и металлический натрий, относится к щелочным металлам. Оба растворяются в воде. Натрий, растворяясь в воде образует  едкий натр –очень сильную кислоту. При растворении щелочных металов  в воде  выделяется много тепла и газа (водорода). Такие металы желательно не трогать руками, так как можно обжечся.
Последнее изменение: Среда, 24 Февраль 2016, 15:41