Номер 1271, страница 195 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1271. В чём различие ионной кристаллической решётки и металлической? К какому различию в физических свой- ствах веществ с такими типами кристаллической решётки это приводит?

В чём различие ионной кристаллической решётки и металлической?

Основное различие между ионной и металлической кристаллическими решётками заключается в типе частиц, расположенных в узлах решётки, и характере химической связи, удерживающей эти частицы вместе.

• В узлах ионной кристаллической решётки находятся поочередно расположенные положительно заряженные ионы (катионы) и отрицательно заряженные ионы (анионы). Связь между ними — ионная, основанная на электростатическом притяжении разноимённых зарядов. Эта связь является прочной и ненаправленной.
• В узлах металлической кристаллической решётки находятся положительно заряженные ионы (иногда и нейтральные атомы) металлов. Пространство между ними заполнено свободно движущимися валентными электронами, которые образуют так называемый «электронный газ». Связь, которая возникает между катионами металлов и этим «электронным газом», называется металлической. Она также прочная и ненаправленная.

Ответ: Различие заключается в том, что в узлах ионной решётки находятся разноимённо заряженные ионы, связанные ионной связью, а в узлах металлической — катионы и атомы металлов, связанные «электронным газом» посредством металлической связи.

К какому различию в физических свойствах веществ с такими типами кристаллической решётки это приводит?

Различия в строении решёток определяют характерные физические свойства веществ.

Свойства веществ с ионной решёткой (например, NaCl, CaO):

• Твёрдые, но хрупкие. Прочность ионной связи обуславливает их твёрдость. Однако при механическом воздействии происходит сдвиг слоёв, ионы с одинаковыми зарядами сближаются, что вызывает их отталкивание и приводит к разрушению кристалла (хрупкость).
• Тугоплавкие. Имеют высокие температуры плавления и кипения, так как для преодоления сильного электростатического притяжения между ионами требуется много энергии.
• Электропроводность. В твёрдом состоянии являются диэлектриками (не проводят ток), так как ионы жёстко зафиксированы. Проводят электрический ток в расплавленном состоянии или в водных растворах, где ионы становятся подвижными.

Свойства веществ с металлической решёткой (металлы и сплавы):

• Пластичные (ковкие и тягучие). При механическом воздействии слои катионов могут смещаться друг относительно друга без разрыва связи, поскольку «электронный газ» действует как «смазка», продолжая удерживать структуру целостной.
• Высокая электро- и теплопроводность. Наличие свободных, подвижных электронов («электронного газа») обеспечивает эффективный перенос заряда (электрический ток) и тепловой энергии.
• Металлический блеск. «Электронный газ» хорошо отражает свет, что и придаёт металлам характерный блеск.

Ответ: Это приводит к тому, что вещества с ионной решёткой являются твёрдыми, хрупкими, тугоплавкими диэлектриками (в твёрдом состоянии), в то время как вещества с металлической решёткой — пластичны, ковки, обладают высокой электро- и теплопроводностью и характерным металлическим блеском.