Номер 1, страница 243 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

1. Назовите характерные для металлов физические свойства.

Характерные физические свойства металлов обусловлены их особым внутренним строением — наличием металлической кристаллической решётки. В узлах этой решётки находятся положительные ионы металлов, а между ними свободно перемещаются обобществлённые валентные электроны, образуя так называемый "электронный газ". Именно эти свободные электроны определяют большинство общих физических свойств металлов.

Металлический блеск

Это способность металлов хорошо отражать световые лучи. Данное свойство связано с тем, что свободные электроны в поверхностном слое металла взаимодействуют со светом, поглощая и тут же переизлучая его кванты. В результате поверхность металла выглядит блестящей. Большинство металлов имеют серебристо-белый или серый цвет. Исключениями являются, например, золото (жёлтый), медь (красновато-розовый) и цезий (золотистый).

Высокая электропроводность и теплопроводность

Эти свойства обусловлены наличием подвижных свободных электронов. Под действием электрического поля электроны начинают упорядоченно двигаться, создавая электрический ток (электропроводность). При нагревании участка металла кинетическая энергия электронов и ионов в этом месте возрастает, и эта энергия быстро передается по всему объёму за счёт движения электронов и колебаний решётки (теплопроводность). С ростом температуры электропроводность металлов уменьшается из-за увеличения числа столкновений электронов с колеблющимися ионами решётки.

Пластичность (ковкость и тягучесть)

Это способность металла изменять свою форму под действием внешней нагрузки (например, при ударе или давлении) без разрушения и сохранять эту форму после снятия нагрузки. Ковкость — это способность расплющиваться в тонкие листы, а тягучесть — вытягиваться в проволоку. Пластичность объясняется тем, что слои ионов в кристаллической решётке могут смещаться друг относительно друга без разрыва связей, так как "электронный газ" действует как "смазка" и обеспечивает целостность кристалла.

Твёрдость

Это способность материала сопротивляться внедрению в него другого, более твёрдого тела. Твёрдость металлов сильно варьируется. Самыми мягкими являются щелочные металлы (например, натрий и калий режутся ножом), а самыми твёрдыми — хром, вольфрам и осмий.

Высокая плотность и температура плавления

Большинство металлов имеет высокую плотность из-за плотной упаковки атомов в кристаллической решётке. Например, плотность осмия и иридия — самая высокая среди всех элементов. Однако есть и лёгкие металлы, такие как литий, натрий и магний. Также большинство металлов (кроме ртути, галлия и щелочных металлов) плавятся при высоких температурах. Это связано с прочностью металлической связи, для разрыва которой требуется много энергии. Самый тугоплавкий металл — вольфрам ($T_{пл} \approx 3422$ °C).

Агрегатное состояние

При нормальных условиях (комнатная температура и атмосферное давление) все металлы, кроме ртути, являются твёрдыми кристаллическими веществами. Ртуть — единственный металл, который находится в жидком состоянии при этих условиях.

Ответ: Основные характерные физические свойства металлов: металлический блеск, высокая электропроводность и теплопроводность, пластичность (ковкость и тягучесть), высокая твёрдость (в большинстве случаев), высокая плотность, высокие температуры плавления, твёрдое агрегатное состояние при нормальных условиях (за исключением ртути).