Лабораторный практикум по общей и неорганической химии. Стась Н.Ф - 42 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

Работа 6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ МЕТАЛЛА
Твёрдые вещества имеют, как правило, кристаллическое строение.
Оно характеризуется определенной ориентацией частиц (атомов, ионов,
молекул) относительно друг друга. По природе входящих в состав кри-
сталла частиц и по типу химической связи между ними кристаллы под-
разделяются на металлические, атомные, ионные и молекулярные.
Металлические кристаллы отличаются от других кристаллов
внешним видом (металлический блеск), высокой электро- и теплопро-
водностью, ковкостью и пластичностью. Кристаллы металлов построе-
ны из одинаковых атомов, поэтому они представляют собой плотней-
шие упаковки атомов. С другой стороны, такие свойства металлов, как
пластичность и ковкость, указывают на отсутствие жесткости в метал-
лических кристаллах: их плоскости довольно легко сдвигаются одна от-
носительно другой.
Высокие значения электро- и теплопроводности указывают на вы-
сокую подвижность электронов в пространственной структуре. С точки
зрения строения атома металлические свойства проявляют элементы,
имеющие небольшое число валентных электронов и большое число не-
заполненных электронами орбиталей. Учитывая это обстоятельство,
атомы металлов при кристаллизации будут упаковываться с максималь-
но возможной плотностью, чтобы их незаполненные орбитали оказа-
лись как можно более полно заселены небольшим числом имеющихся
валентных электронов соседних атомов. Таким образом, валентные
электроны участвуют в образовании связи сразу с восьмью или двена-
дцатью атомами. В этих условиях валентный электрон с небольшой
энергией ионизации свободно перемещается по валентным орбиталям
всех соседних атомов, обеспечивая связь между ними. Такая нелокали-
зованная химическая связь в металлических кристаллах называется ме-
таллической связью.
В металлическом кристалле атомы связаны друг с другом тем
прочнее, чем больше электронов участвует в образовании связей. По-
этому среди металлов имеются легкоплавкие и легколетучие, атомы ко-
торых имеют 1–2 валентных электрона. В то же время переходные ме-
таллы центральной части периодической системы (IV–VIII группы),
имеющие 4–8 валентных электронов, образуют очень прочные кристал-
лические решетки и относятся к числу наиболее тугоплавких и трудно-
летучих веществ.
Для описания металлической связи раньше использовали теорию
«электронного газа». Согласно этой теории, в узлах кристаллической
решетки металла находятся катионы металла, а нелокализованные ва-
42

Страницы