Металлы это элементы атомы которых на внешнем уровне имеют 1 2 электрона легко отдают их

>>> Перейти на мобильный размер сайта >>>

Учебник для 8 класса

ХИМИЯ

Вы узнали, как взаимодействуют между собой атомы элементов-металлов и элементов-неметаллов (электроны переходят от первых ко вторым), а также атомы элементов-неметаллов между собой (неспаренные электроны внешних электронных слоёв их атомов объединяются в общие электронные пары). Теперь мы познакомимся с тем, как взаимодействуют между собой атомы элементов-металлов. Металлы обычно существуют не в виде изолированных атомов, а в виде слитка или металлического изделия. Что удерживает атомы металла в едином объёме?

Атомы большинства элементов-металлов на внешнем уровне содержат небольшое число электронов — 1, 2, 3. Эти электроны легко отрываются, а атомы превращаются в положительные ионы. Оторвавшиеся электроны перемещаются от одного иона к другому, связывая их в единое целое.

Разобраться, какой электрон принадлежал какому атому, просто невозможно. Все оторвавшиеся электроны стали общими. Соединяясь с ионами, эти электроны временно образуют атомы, потом снова отрываются и соединяются уже с другим ионом и т. д. Бесконечно происходит процесс, который можно изобразить схемой:

Следовательно, в объёме металла атомы непрерывно превращаются в ионы и наоборот. Их так и называют атом-ионами.

На рисунке 41 схематически изображено строение фрагмента металла натрия. Каждый атом натрия окружён восемью соседними атомами.

Рис. 41. Схема строения фрагмента кристаллического натрия

Оторвавшиеся внешние электроны свободно движутся от одного образовавшегося иона к другому, соединяя, будто склеивая, ионный остов натрия в один гигантский металлический кристалл (рис. 42).

Рис. 42. Схема металлической связи

Металлическая связь имеет некоторое сходство с ковалентной, так как основана на обобществлении внешних электронов.

Однако при образовании ковалентной связи обобществляются внешние неспаренные электроны только двух соседних атомов, в то время , как при образовании металлической связи в обобществлении этих электронов участвуют все атомы.

Именно поэтому кристаллы с ковалентной связью хрупки, а с металлической, как правило, пластичны, электропроводны и имеют металлический блеск.

На рисунке 43 изображена древняя золотая фигурка оленя, которой уже более 3,5 тыс. лет, но она не потеряла характерного для золота — этого самого пластичного из металлов — благородного металлического блеска.

рис. 43. Золотой олень. VI в. до н. э.

Металлическая связь характерна как для чистых металлов, так и для смесей различных металлов — сплавов, находящихся в твёрдом и жидком состояниях.

Однако в парообразном состоянии атомы металлов связаны между собой ковалентной связью (например, парами натрия заполняют лампы жёлтого света для освещения улиц больших городов).

Пары металлов состоят из отдельных молекул (одноатомных и двухатомных).

Вопрос о химических связях — центральный вопрос науки химии. Вы познакомились с начальными представлениями о типах химической связи. В дальнейшем вы узнаете много интересного о природе химической связи. Например, что в большинстве металлов, кроме металлической связи, есть ещё и ковалентная связь, что существуют и другие типы химических связей.

Ключевые слова и словосочетания

1. Металлическая связь.
2. Атом-ионы.
3. Обобществлённые электроны.

Работа с компьютером

1. Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал урока и выполните предложенные задания.
2. Найдите в Интернете электронные адреса, которые могут служить дополнительными источниками, раскрывающими содержание ключевых слов и словосочетаний параграфа. Предложите учителю свою помощь в подготовке нового урока — сделайте сообщение по ключевым словам и словосочетаниям следующего параграфа.

Вопросы и задания

1. Металлическая связь имеет черты сходства с ковалентной связью. Сравните эти химические связи между собой.
2. Металлическая связь имеет черты сходства с ионной связью. Сравните эти химические связи между собой.
3. Как можно повысить твёрдость металлов и сплавов?
4. По формулам веществ определите тип химической связи в них: Ва, ВаВr2, НВr, Вr2.

Металлы

В периодах и группах периодической системы Д. И. Менделеева существуют закономерности в изменении металлических и неметаллических свойств элементов, можно достаточно определённо указать положение элементов-металлов и элементов-неметаллов в периодической системе.

Если провести диагональ от элемента бора B (порядковый номер 5) до элемента астата At (порядковый номер 85), то слева от этой диагонали в периодической системе все элементы являются металлами, а справа от неё элементы побочных подгрупп являются металлами, а элементы главных подгрупп – неметаллами.

Элементы расположенные вблизи диагонали (например, Al, Ti, Ge, Sb, Te, As, Nb), обладают двойственными свойствами: в некоторых своих соединениях ведут себя как металлы; в некоторых – проявляют свойства неметаллов.

Все s-элементы (кроме H и He), d-элементы (все элементы побочных подгрупп) и f-элементы (лантаноиды и актиноиды) являются металлами. Среди p-элементов есть и металлы, и неметаллы, число элементов-металлов увеличивается с увеличением номера периода.

Деление на металлы и неметаллы объясняется различием в строении атомов. Рассмотрим, например, строение атомов третьего периода:

Элементы третьего периода: Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, Ar (аргон).

Радиус атома: 0.19; 0.16; 0.143; 0.134; 0.130; 0.104; 0.099.

Число электронов на внешнем слое: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.

Электроотрицательность: 0.9; 1.2; 1.5; 1.8; 2.1; 2.5; 3.0.

• Любой гидроксид содержит гидроксидные группы – OH.
• Слева направо:
• а. Радиус атомов уменьшается;
• б. Заряд ядра увеличивается;
• в. Электроотрицательность увеличивается;
• г. Число электронов на внешнем слое увеличивается;
• д. Прочность связи внешних электронов с ядром увеличивается;

е. Способность атомов отдавать электроны уменьшается.

Поэтому:

Na, Mg, Al – металлы, а Si, P, S, Cl – неметаллы.

Атомы большинства металлов на внешнем электронном слое имеют от 1 до 3 электронов. Исключение: атомы германия Ge, олова Sn, свинца Pb на внешнем электронном слое имеют четыре электрона, атомы сурьмы Sb, висмута Bi – пять, атомы полония Po – шесть.

Атомы металла имеют меньший заряд ядра и больший радиус (размер) по сравнению с атомами неметаллов данного периода. Потому прочность связи внешних электронов с ядром в атомах металлов небольшая.

Атомы металлов легко отдают валентные электроны и превращаются в положительно заряженные ионы.

Простые вещества, которые образуют элементы-металлы, при обычных условиях являются твёрдыми веществами (кроме ртути). Кристаллическая решётка металлов образуется за счёт металлической связи.

Имеющиеся между узлами кристаллической решётки свободные электроны могут переносить теплоту и электрический ток, что является причиной главных физических свойств металлов – высокой электро- и теплопроводности.

Металлическая связь образуется во всех металлах. Это связь, которую осуществляют относительно свободные электроны с положительными ионами металлов в кристаллической решётке.

Атомы металла легко отдают валентные электроны и превращаются в положительные ионы.

Относительно свободные электроны перемещаются между положительными ионами металла и между ними возникает металлическая связь, то есть электроны как бы цементируют положительные ионы металла в кристаллической решётке.

Атомы металлов более или менее легко отдают электроны, то есть окисляются.

Энергия, которая необходима для отрыва электрона от атома и превращение его в положительно заряженный ион, называется энергией ионизации. Металлы характеризуются небольшими величинами энергий ионизации.

Атомы металлов не могут присоединять электроны. Поэтому металлы во всех химических реакциях являются восстановителями и в соединениях имеют только положительные степени окисления. Восстановительная активность различных металлов не одинакова.

В периодах слева направо восстановительная активность уменьшается; в главных подгруппах сверху вниз – увеличивается.

Восстановительная активность металлов в химических реакциях, которые протекают в водных растворах различных веществ, характеризуется положением металлов в электрохимическом ряду напряжений металлов.

1. Металлы являются восстановителями и вступают в химические реакции с различными окислителями.
2. 2. Альдегиды
3. Альдегиды – органические вещества, содержащую функциональную группу (альдегидную группу).

Строение металлов и их особенности, схема и примеры

Металлы можно охарактеризовать при помощи нескольких свойств, которые будут общими для всех элементов. К таким характеристикам следует отнести высокую электрическую проводимость и теплопроводность, пластичность, благодаря которой металлы можно подвергать ковке, прокатке, штамповке или вытягиванию в проволоку, металлический блеск и непрозрачность.

В зависимости от температуры кипения все металлы подразделяют на тугоплавкие (Tкип> 1000oС) и легкоплавкие (Tкип< 1000oС). Примером тугоплавких металлов может быть – Au, Cu, Ni, W, легкоплавких – Hg, K, Al, Zn.

Электронное строение металлов и их особенности

Атомы металлов, также как, и неметаллов состоят из положительно заряженного ядра внутри которого находятся протоны и нейтроны, а по орбитам вокруг него движутся электроны. Однако, по сравнению с неметаллами, атомные радиусы металлов намного больше.

Это связано с тем, что валентные электроны атомов металлов (электроны внешнего энергетического уровня) расположены на значительном удалении от ядра и, как следствие, связаны с ним слабее.

По этой причине металлы характеризуются низкими потенциалами ионизации и легко отдают электроны (являются восстановителями в ОВР) при образовании химической связи.

Все металлы за исключением ртути представляют собой твердые вещества с атомной кристаллической решеткой. Рассмотрим строение металлов в кристаллическом состоянии. В атомах металлов имеются «свободные» электроны (электронный газ), которые могут перемещаться по кристаллу даже под действием слабых электрических полей, что обусловливает высокую электропроводимость металлов.

Среди металлов присутствуют s-, p-, d- и f-элементы. Так, s- элементы – это металлы I и II групп Периодической системы (ns1, ns2), р- элементы – металлы, расположенные в группах III – VI (ns2np1-4). Металлы d-элементы имеют большее число валентных электронов по сравнению с металлами s- и p-элементами.

Общая электронная конфигурация валентных электронов металлов d-элементов – (n-1)d1-10ns2. Начиная с 6 периода появляются металлы f-элементы, которые объединены в семейства по 14 элементов (за счет сходных химических свойств) и носят особые названия лантаноидов и актиноидов.

Общая электронная конфигурация валентных электронов металлов f-элементов – (n-2)f1-14(n-1)d0-1ns2.

Примеры решения задач

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 1

Атомы большинства металлов имеют РІ наружном слое 1, 2 Рё 3 электрона ( атомы же неметаллов. Поэтому для атомов металлов характерна только отдача электронов.  [1]

Атомы большинства металлов имеют во внешнем квантовом слое 1, 2 или 3 электрона. Атомы неметаллов во внешнем слое имеют от 4 до 7 электронов.

�сключение составляет бор, в атоме которого во внешнем слое только 3 электрона. Для атомов металлов характерна отдача электронов.

Атомы неметаллов обладают способностью присоединять электроны.  [2]

Атомы большинства металлов имеют РЅР° внешнем СѓСЂРѕРІРЅРµ 1 — 2 электрона, слабо связанных СЃ СЏРґСЂРѕРј.

Они легко отрываются, обобществляются, образуя так называемый электронный газ.

Возникает взаимное притяжение между ионами Рё обобществленными электронами.  [3]

Атомы большинства металлов РЅР° внешнем энергетическом СѓСЂРѕРІРЅРµ имеют небольшое количество электронов.  [4]

Атомы большинства металлов на внешнем электронном слое имеют от 1 до 3 электронов.

Р�сключение: атомы германия Ge, олова Sn, свинца Р Р¬ РЅР° внешнем электронном слое имеют четыре электрона, атомы СЃСѓСЂСЊРјС‹ Sb, висмута Bi — пять, атомы полония Р Рѕ — шесть.

Атомы металлов имеют меньший заряд ядра и больший радиус ( размер) по сравнению с атомами неметаллов данного периода.

Поэтому прочность СЃРІСЏР·Рё внешних электронов СЃ СЏРґСЂРѕРј РІ атомах металлов небольшая. Атомы металлов легко отдают валентные электроны Рё превращаются РІ положительно заряженные РёРѕРЅС‹.  [5]

Р’ соответствии СЃ занимаемым местом РІ периодической системе элементов атомы большинства металлов содержат РЅР° внешнем энергетическом СѓСЂРѕРІРЅРµ 1 — 2 электрона. Элементарные вещества — металлы обладают только восстановительными свойствами.  [6]

Р’ соответствии СЃ РёС… местом РІ периодической системе элементов атомы большинства металлов содержат РЅР° внешнем энергетическом СѓСЂРѕРІРЅРµ 1 — 2 электрона. Металлы обладают восстановительными свойствами.  [7]

Р’ соответствии РІ РёС… местом РІ периодической системе элементов атомы большинства металлов содержат РЅР° внешнем энергетическом СѓСЂРѕРІРЅРµ 1 — 2 электрона. Поэтому РІ тамических реакциях РѕРЅРё отдают валентные электроны, С‚.Рµ. окисляются. Металлы обладают восстановительными свойствами.  [8]

Р’ соответствии СЃ РёС… местом РІ периодической системе элементов Р”. Р�. Менделеева атомы большинства металлов содержат РЅР° внешнем энергетическом СѓСЂРѕРІРЅРµ 1 — 2 электрона. Металлы обладают восстановительными свойствами.  [9]

Сродство Рє электрону атомов металлов, как правило, близко Рє нулю или отрицательно; РёР· этого следует, что для атомов большинства металлов присоединение электронов энергетически невыгодно. Сродство же Рє электрону атомов неметаллов всегда положительно Рё тем больше, чем ближе Рє благородному газу расположен неметалл РІ периодической системе; это свидетельствует РѕР± усилении неметаллических свойств РїРѕ мере приближения Рє концу периода.  [10]

Сродство Рє электрону атомов металлов, как правило, близко Рє нулю или отрицательно; РёР· этого следует, что для атомов большинства металлов присоединение электронов энергетически невыгодно. Сродство же Рє электрону атомов неметаллов всегда положительно Рё тем больше, чем ближе Рє благородному газу расположен неметалл РІ периодической системе; это свидетельствует РѕР± усилении-неметаллических свойств РїРѕ мере приближения Рє концу периода.  [11]

Координационное число атомов большинства металлов равно 12, что значительно превышает число свободных электронов.  [12]

Термины существенно ковалентный и существенно ионный характер связи Паулинг [ P57J интерпретирует следующим образом.

Связи между атомами большинства металлов и атомами кислорода, азота и хлора носят вследствие относительной электроотрицательности соответствующих атомов примерно на 50 / 0 ковалеитный характер.

Наряду СЃ постулатом РѕР± электронейтральности центрального атома это положение хорошо объясняет известное эмпирическое правило, согласно которому координационное число РёРѕРЅРѕРІ металлов РІРґРІРѕРµ больше РёС… положительного заряда. Таким образом, кобальт ( III) Рё С…СЂРѕРј ( III) образуют СЃ кислородом оксалат-РіСЂСѓРїРїС‹ РїРѕ 6 связей ( используя d spa гибридизованные орбиты) примерно РЅР° 50 / 0 ковалентного характера, так что центральный атом остается электрически нейтральным. Р’ случае комплексов железа Рё алюминия для того, чтобы центральный атом остался электрически нейтральным, РѕРЅ должен образовать 4 СЃРІСЏР·Рё ( используя имеющиеся s — Рё СЂ-орбиты) примерно РЅР° 75 / 0 ковалентного характера Рё РґРІРµ чисто ионные СЃРІСЏР·Рё. РЎРІСЏР·Рё между шестью кислородами оксалат-РіСЂСѓРїРї являются равноценными, причем каждая РёР· РЅРёС… примерно РЅР° 50 / 0 является ковалентной. Таким образом, различие между типами оксалатных комплексов РІ случае кобальта ( III) Рё железа ( III) состоит РЅРµ столько РІ различном характере СЃРІСЏР·Рё РІ РЅРёС…, сколько РІ разной устойчивости этих комплексов, так как СЃРІСЏР·Рё РІ РѕР±РѕРёС… комплексах РїРѕ своему характеру примерно наполовину ковалентны.  [13]

Для атомов металлов характерно наличие большого числа пустых или частично заполненных электронами орбиталей.

Рассуждая так, как мы делали это в случае газов, можно предположить, что орбитали соседних атомов металлических элементов в конденсированных состояниях способны перекрываться друг с другом.

Но у атомов большинства металлов недостаточно электронов для заполнения всех этих орбиталей.

Это согласуется с наблюдаемой высокой подвижностью электронов: электроны легко переходят с одной орбитали на другую и могут переносить электрический ток.

С другой стороны, при наличии большого числа доступных орбиталей между соседними атомами может образовываться много связей.

Каждая СЃРІСЏР·СЊ РІ отдельности РЅРµ может быть очень прочной, поскольку очень мало электронов сдновременно притягиваются Рє РґРІСѓРј ядрам, однако большое число относительно слабых связей обусловливает высокую прочность конденсированных фаз РІ целом Рё образование твердых кристаллов или жидкостей СЃ высокими температурами кипения.  [14]

Большая скорость спиртового обмена, РїРѕ-РІРёРґРёРјРѕРјСѓ, свидетельствует РѕР± интересном механизме обмена. РџСЂРё этом надо иметь РІ РІРёРґСѓ, что СЃРІСЏР·СЊ металл — кислород РІ алкоксидах титана очень прочная.

Бредли Рё Хильер [42] определили, что средняя энергия диссоциации СЃРІСЏР·Рё СЂСЏРґР° алкоксидов титана приблизительно равна 100 — РќРћ ккал / моль.

Наличие вакантных d — орбиталей РІ атомах большинства металлов, алкоксиды которых были изучены, облегчает протекание первой стадии нуклеофильного воздействия молекулы спирта РЅР° алкоксид металла, Рё, РїРѕ-РІРёРґРёРјРѕРјСѓ, вследствие этого энергия активации спиртового обмена оказывается небольшой. РџСЂРё РїРѕРґСЂРѕР±РЅРѕРј обсуждении механизма спиртового обмена нужно учесть также Рё тот факт, что большинство алкоксидов металлов, содержащих первичные алкоксидные РіСЂСѓРїРїС‹, представляют СЃРѕР±РѕР№ полимеры. Полимеризация РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ РІ результате образования алкоксидных мостиков, РїСЂРё этом проявляется тенденция атомов металлов Рє увеличению координационного числа металла. Р�меется также возможность обмена между концевыми Рё мостиковыми алко-ксидными группами РІ пределах полимерной молекулы. Р�сследование методом ядерного магнитного резонанса [41 ] показало, что внутримолекулярный обмен РІ тетраэтоксиде титана РїСЂРё комнатной температуре РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ очень быстро.  [15]

Страницы:      1

Даю 65 баллов «щелочные и щелочноземельные металлы и соединения»вариант 1выберите 1 верный ответ1. атомы щелочных металлов имеют

Даю 65 баллов «щелочные и щелочноземельные металлы и соединения»вариант 1выберите 1 верный ответ1. атомы щелочных металлов имеют на внешнем уровнеА) 1 электрон Б) 2 электрона В) 3 электрона Г) 4 электрона2. С каким из следующих веществ не реагирует кальций? А) Cl2 Б) S В) Н2О Г) NaCl 3.

Атомы щелочноземельных элементов имеют возможностьА) отдавать 2 электрона Б) отдавать 1 электронВ) принимать 1 электрон Г) принимать 2 электрона4 Франций, завершающий I группу, являетсяА) очень твёрдым Б) самым распространённым в земной кореВ) радиоактивным Г) неактивным5 Щелочноземельные металлы в сравнении со щелочнымиА) менее активны Б) более активныВ) одинаковые по активности Г) вообще неактивны6. Щелочные металлы в химических реакциях являютсяА) изоляторами Б) восстановителямиВ) окислителями Г) не изменяют степень окисления7. Щелочноземельные металлы соединяются с водой, образуяА) гидроксиды Б) гидраты В) гидриды Г) гидрокарбонаты8. Металлические свойства в главной подгруппе II группыА) увеличиваются Б) уменьшаются В) не изменяются Г) сначала увеличиваются, потом уменьшаются9. Щелочные металлы находятся в природе в видеА) оксидов Б) сульфидов В) в самородном виде Г) солей10. Соли калия окрашивают пламя вА) синий цвет Б) желтый цвет В) красный цвет Г) фиолетовый цвет11. Какое название нехарактерно для CaCO3А) мрамор Б) гипс В) мел Г) известняк12. Гидроксид калия не реагирует с А) H2O Б) P2O5 В) H2SO4 Г) CaO Напишите уравнение реакций следующих превращений А) Na → Na2O → NaOH→ Na2CO3 → NaCl 1 –ое уравнение рассмотрите как окислительно-восстановительное.Н2О НNO3 K2CO3 HCl

Б ) Ва → А → В → С → Д

• Объяснение:
• 1) A
• 2) Г
• 3) А
• 4) В
• 5) А
• 6) Б
• 7) А
• А
• 9) Г
• 10) Г
• 11) А
• 12) Г
• 13) 4Na+O2=2Na2O

Na(0)-1e=Na(+). 4. ок-ие

в-ль

O2(0)+4e=2O(-2). 1. в-ие

1. ок-ль
2. Na2O+H2O=2NaOH
3. 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
4. Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2O
5. Ba+2H2O=Ba(OH)2+H2
6. Ba(OH)2+2HNO3=Ba(NO3)2+2H2O
7. Ba(NO3)2+K2CO3=BaCO3+2KNO3
8. BaCO3+2HCl=BaCl2+CO2+H2O

• Ответ:
• Объяснение:
• Na⁺ SO4²⁻   Na2SO4    сульфат натрия
• Ba²⁺  PO4³⁻   Ba3(PO4)2   ортофосфат бария
• K⁺     HSO3⁻    KHSO3   гидросульфит калия
• Ca²⁺    CO3²⁻   CaCO3    карбонат кальция

C6H14 -> C6H12+H2C6H12+4Cl2 -> C6H5Cl+7HClC6H5Cl+H2O -> C6H5OH+HCl2C6H5OH+2Na -> 2C6H5ONa+H2

Ba(NO3)2 + 2H3BO3 = Ba(BO2)2 (метаборат бария придает зеленый цвет пламени) + 2NO2 + 0.5O2 + 3H2O.

Массовая доля равна = масса вещества:массу раствора*100%масс. доля= 10:200*100% = 5%