Материал для самостоятельного изучения темы "Металлы как простые вещества, металлическая связь, металлические кристаллические решетки"

Учебный текст  1 курс ШПЛСП Тема: Металлы – простые вещества. Металлическая связь. Кристаллические решетки металлов. К металлам относится большинство химических элементов.  Металлические элементы содержатся во всех группах периодической системы. Первые три группы состоят только из металлов. В остальных группах металлы расположены не только в побочных подгруппах, но и внизу  главных подгрупп. Типичные металлы характеризуются малым числом электронов на внешней энергетической оболочке атома.  Для большинства элементов-металлов характерно небольшое количество электронов на внешнем энергетическом уровне их атомов (от 1 до 3) и сравнительно большие радиусы атомов, что обуславливает способность атомов металлов легко терять валентные электроны и образовывать положительно заряженные ионы.  Металлическая связь - это особый тип химической связи, который возникает в кристалле металла, вследствие отдачи отдельными его атомами валентных электронов. Последние циркулируют внутри кристалла («электронный газ»), становятся обобщенными всеми ионами металла и крепко их связывают.  Металлическая связь имеет черты сходства с ковалентной и ионной связью и отличия от них.  С ковалентной связью металлическая  связь сходна тем, что при возникновении той и другой валентные электроны переходят в общее пользование атомов. Однако, в случае металлической связи эти электроны связывают все атомы данного куска металла, а в случае ковалентной – два объединившихся атома.  С ионной связью металлическая связь сходна наличием ионов. Однако, в металлах положительно заряженный ионы удерживаются свободно перемещающимися электронами, а не отрицательными ионами как в веществах с ионной связью.. Вследствие притяжения всех свободных электронов всеми положительными ионами металлическая связь очень прочна. Поэтому для металлов характерны кристаллические решетки с плотной упаковкой ионов. Кристаллические решетки металлов а – кубическая объемно-центрированная (железо, натрий, барий) б – кубическая гранецентрированная (медь, серебро, алюминий) в – гексагональная (цинк, магний, хром)

Благодаря металлической связи некоторые атомные слои кристаллической решетки могут смещаться относительно друг друга. Это придает металлам пластичности (ковкости) – способность изменять свою форму без разрыва химических связей.