Электроны внешнего уровня большинства металлов легко отрываются по причине

Помогите пожалуйста сделать очень краткое «Сообщение по металлам»(Химия 8 класс)

Каждый атом металла окружен соседними атомами. Оторвавшиеся внешние электроны при сближении атомов свободно движутся от одного образовавшегося иона к другому, соединяя, будто склеивая, ионный остов металла как бы в одну гигантскую молекулу. . кристаллическую решётку При этом небольшое число обобществленных электронов связывает большое количество ионов и атомов. Атомы большинства металлов на внешнем уровне содержат небольшое число электронов – 1,2,3. Эти электроны легко отрываются и атомы металлов превращаются в ионы. Связь в металлах между атомами и ионами, образованная за счет обобществления электронов, называется металлической. Металлическая связь характерна как для чистых металлов, так и для смесей различных металлов – сплавов находящихся в твердом и жидком состоянии.
Такая металлическая химическая связь обуславливает следующие физические свойства металлов

-пластичность и ковкость ( самыми пластичными являются Au, Ag, Cu. ) –электропроводность и теплопроводность –( лучшими проводниками тока являются Ag, Cu, Au, Al. ). -металлический блеск. ( свет поглощается металлом, и электроны начинают испускать свои волны излучения. Лучше других отражают свет Ag, Cu, Al, Pd, Hg )
И химические свойства металлов
Глядя на таблицу химических элементов мы видим, что металлы в основном находятся в первых трех группах. Значит они являются -…(восстановителями) .
По химическим свойствам среди металлов выделяют группу так называемых амфотерных металлов. Это название отражает способность этих металлов реагировать как с кислотами, так и со щелочами Кроме этого, из-за химической инертности среди металлов выделяют благородные металлы. К ним относят золото, рутений, родий, палладий, осмий, иридий, платину, серебро ). В металлургии все металлы делят на черные и цветные, относя к черным металлам железо и его сплавы.

1) Металлы-это элементы ПСХЭ, в атомах которых на внешнем энергетическом уровне 1-3 электрона.
2) Неметаллы-это элементы ПСХЭ, в атомах которых на внешнем энергетическом уровне 4-7 электрона.

Пути завершения внешнего энергетического уровня:
1) отдают электроны
2) принимают электроны

Изменение силы:
1) тем сильнее, чем они легче отдают электроны
2) тем сильнее, чем они легче принимают электроны

Изменение свойств по ПСХЭ:
1) по периоду — ослабивает, по подгруппе — усиливается.
2) по периоду — усиливается, по подгруппе — ослабивает.

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Атом — большинство — металл

Атомы большинства металлов имеют в наружном слое 1, 2 и 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. Исключение 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 на внешнем уровне 1 — 2 электрона, слабо связанных с ядром. Они легко отрываются, обобществляются, образуя так называемый электронный газ. Возникает взаимное притяжение между ионами и обобществленными электронами. [3]

Атомы большинства металлов на внешнем энергетическом уровне имеют небольшое количество электронов. [4]

Атомы большинства металлов на внешнем электронном слое имеют от 1 до 3 электронов. Исключение: атомы германия Ge, олова Sn, свинца РЬ на внешнем электронном слое имеют четыре электрона, атомы сурьмы Sb, висмута Bi — пять, атомы полония Ро — шесть. Атомы металлов имеют меньший заряд ядра и больший радиус ( размер) по сравнению с атомами неметаллов данного периода. Поэтому прочность связи внешних электронов с ядром в атомах металлов небольшая. Атомы металлов легко отдают валентные электроны и превращаются в положительно заряженные ионы. [5]

В соответствии с занимаемым местом в периодической системе элементов атомы большинства металлов содержат на внешнем энергетическом уровне 1 — 2 электрона. Элементарные вещества — металлы обладают только восстановительными свойствами. [6]

В соответствии с их местом в периодической системе элементов атомы большинства металлов содержат на внешнем энергетическом уровне 1 — 2 электрона. Металлы обладают восстановительными свойствами. [7]

В соответствии в их местом в периодической системе элементов атомы большинства металлов содержат на внешнем энергетическом уровне 1 — 2 электрона. Поэтому в тамических реакциях они отдают валентные электроны, т.е. окисляются. Металлы обладают восстановительными свойствами. [8]

В соответствии с их местом в периодической системе элементов Д. И. Менделеева атомы большинства металлов содержат на внешнем энергетическом уровне 1 — 2 электрона. Металлы обладают восстановительными свойствами. [9]

Сродство к электрону атомов металлов, как правило, близко к нулю или отрицательно; из этого следует, что для атомов большинства металлов присоединение электронов энергетически невыгодно. Сродство же к электрону атомов неметаллов всегда положительно и тем больше, чем ближе к благородному газу расположен неметалл в периодической системе; это свидетельствует об усилении неметаллических свойств по мере приближения к концу периода. [10]

Сродство к электрону атомов металлов, как правило, близко к нулю или отрицательно; из этого следует, что для атомов большинства металлов присоединение электронов энергетически невыгодно. Сродство же к электрону атомов неметаллов всегда положительно и тем больше, чем ближе к благородному газу расположен неметалл в периодической системе; это свидетельствует об усилении-неметаллических свойств по мере приближения к 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 с постулатом об электронейтральности центрального атома это положение хорошо объясняет известное эмпирическое правило, согласно которому координационное число ионов металлов вдвое больше их положительного заряда. Таким образом, кобальт ( III) и хром ( III) образуют с кислородом оксалат-группы по 6 связей ( используя d spa гибридизованные орбиты) примерно на 50 / 0 ковалентного характера, так что центральный атом остается электрически нейтральным. В случае комплексов железа и алюминия для того, чтобы центральный атом остался электрически нейтральным, он должен образовать 4 связи ( используя имеющиеся s — и р-орбиты) примерно на 75 / 0 ковалентного характера и две чисто ионные связи. Связи между шестью кислородами оксалат-групп являются равноценными, причем каждая из них примерно на 50 / 0 является ковалентной. Таким образом, различие между типами оксалатных комплексов в случае кобальта ( III) и железа ( III) состоит не столько в различном характере связи в них, сколько в разной устойчивости этих комплексов, так как связи в обоих комплексах по 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 связь в отдельности не может быть очень прочной, поскольку очень мало электронов сдновременно притягиваются к двум ядрам, однако большое число относительно слабых связей обусловливает высокую прочность конденсированных фаз в целом и образование твердых кристаллов или жидкостей с высокими температурами кипения. [14]

Большая скорость спиртового обмена, по-видимому, свидетельствует об интересном механизме обмена. При этом надо иметь в виду, что связь металл — кислород в алкоксидах титана очень прочная. Бредли и Хильер [42] определили, что средняя энергия диссоциации связи ряда алкоксидов титана приблизительно равна 100 — НО ккал / моль. Наличие вакантных d — орбиталей в атомах большинства металлов , алкоксиды которых были изучены, облегчает протекание первой стадии нуклеофильного воздействия молекулы спирта на алкоксид металла, и, по-видимому, вследствие этого энергия активации спиртового обмена оказывается небольшой. При подробном обсуждении механизма спиртового обмена нужно учесть также и тот факт, что большинство алкоксидов металлов, содержащих первичные алкоксидные группы, представляют собой полимеры. Полимеризация происходит в результате образования алкоксидных мостиков, при этом проявляется тенденция атомов металлов к увеличению координационного числа металла. Имеется также возможность обмена между концевыми и мостиковыми алко-ксидными группами в пределах полимерной молекулы. Исследование методом ядерного магнитного резонанса [41 ] показало, что внутримолекулярный обмен в тетраэтоксиде титана при комнатной температуре происходит очень быстро. [15]

Источник

Электроны внешнего уровня большинства металлов легко отрываются по причине

Положение в периодической системе

1. Типичные металлы – s — элементы: IА — IIА группы (искл.Н)

2. Нетипичные металлы: р-элементы: IIIА гр. (кроме В), IV гр – Ge , Sn , Pb ; V гр.- Sb , Bi ; VI гр.- Po .

3. Переходные металлы: d -элементы – все элементы побочных подгрупп; f — элементы: лантоноиды, актиноиды.

У атомов металлов небольшое количество электронов (ē) на внешнем энергетическом уровне и большие радиусы атомов ( R )

Кристаллическая решетка – металлическая: состоит из чередующихся в пространстве атомов и положительных ионов, внутри-общие электроны– «электронный газ».

Тип химической связи – металлическая.

Металлические (восстановительные) свойства в группе (А п/гр) усиливаются (растет R атома _, и электроны легче отрываются), в периоде – ослабляются (растет заряд ядра, электроны внешнего уровня сильнее удерживаются).

Восстановительные свойства уменьшаются (активность металлов уменьшается)

Li, Cs,Rb,K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Cr, Zn, Fe, Cd, Co, Sn, Ni, Pb, H_2, Cu, Ag, Hg, Pt, Au

Наличие свободных электронов обуславливает:

• Металлический блеск (непрозрачность)-ē отражают световые лучи, большинство металлов в порошкообразном состоянии теряют свой блеск, за исключением алюминия и магния.
• Цвет Большинство металлов светло-серого цвета (Исключение: золото — желтое, медь- красная, цезий — светло-желтый)
• Электропроводность (свободные ē приобретают направленное движение) Лучшие проводники электричества: Cu , Ag , далее Au , Al , Fe. С повышением температуры – электропроводность понижается, т.к. усиливаются колебания атомов, электронам трудно перемещаться.
• Теплопроводность
• Пластичность
• Плотность ( Самый легкий — Li , самые тяжелые — Os и Ir)
• Температура плавления ( самый легкоплавкий — Hg −39 °C , самый тугоплавкий – W 3410 °C )
• Твердость (щелочные металлы можно резать ножом, самый твердый – Cr) Большинство металлов твердые, за исключением ртути и ,условно, франция.

· Пирометаллургия— получение из руд при высоких температурах при взаимодействии с хорошими восстановителями (H₂, CO,C и др.)

Выделяют два этапа: 1) Обжиг металлсодержащей руды; 2) Получение чистого металла

· Металлотермия— восстановление металлами (алюминотермия, кальцийтермия, магнийтермия и т.д.):

· Гидрометаллургия— соединения металлов переводят в раствор и восстанавливают:

· Электрометаллургия – электролиз растворов и расплавов:

Запомнить: Алюминий получают из оксида (глинозема, бокситов и т.д.) в расплаве криолита Na ₃ AlF ₆

Источник

РЕШИТЬ ТЕСТ ХИМИЯ Особенности строения атомов металлов:

Варианты ответов
Имеют на внешнем электронном уровне меньшее число электронов и большой атомный радиус;
Склонны к отдаче электронов;
Имеют на внешнем электронном уровне большее число электронов и меньший атомный радиус;
принимать электроны.
Вопрос 2
Как изменяются металлические свойства в ряду элементовBe-Mg-Ca-Sr-Ba:

Варианты ответов
Не изменяются
Изменяются периодически
Ослабевают
Усиливаются
Вопрос 3
Какая пара оксидов имеет амфотерные свойства:

Варианты ответов
MgO и FeO.
MgO и Al2O3
FeO и Fe2O3
Al2O3 и Fe2O3
Вопрос 4
При образовании металлической связи обобществляются

Варианты ответов
Внешние непарные электроны соседних атомов
Все электроны атомов металла
Все ионы металла
Внешние непарные электроны всех атомов
Вопрос 5
Для магния характерна следующая разновидность химической связи

Варианты ответов
Ионнная
Металлическая
Ковалентная полярная
Ковалентная неполярная
Вопрос 6
Аллотропией называется

Варианты ответов
Явление, в результате которого из одних веществ образуются другие;
атомов одного химического элемента образовывать несколько простых веществ
Явление, при котором новых веществ не образуется;
Существование простых и сложных веществ;
Вопрос 7
Атомы металлов в химических реакциях проявляют свойства

Варианты ответов
Окислителя
Восстановителя и окислителя
Не проявляют окислительно-восстановительные свойства
Восстановителя
Вопрос 8
Какой из данных металлов легко взаимодействует с кислородом воздуха

Варианты ответов
Цинк
Литий
Медь
Железо
Вопрос 9
Металлы, вступающие в реакцию с водой при обычных условиях, в группе

Варианты ответов
Li, Sr, Ba;
Na, Ca, Fe
Ba, Zn, Al
Mg, K, Cd
Вопрос 10
С соляной кислотой не взаимодействует

Варианты ответов
Магний
Цинк
Ртуть
Алюминий
Вопрос 11
Какая реакция не протекает в водном растворе

Варианты ответов
Cu +FeSO4
Cu+HgCl2
Zn +HCl
Zn+Pb(NO3)2
Вопрос 12
Минералы и горные породы, содержащие металлы или их сплавы и пригодные для промышленного получения металлов, называются

Варианты ответов
Сплавы
Самородк
Руды
Известняки
Вопрос 13
Какой из данных металлов восстанавливать редкие металлы (титан, молибден, вольфрам) из их оксидов:

Варианты ответов
Стронций
Барий
Бериллий
Магний
Вопрос 14
Чугун это сплав, в состав которого входят как обязательные компоненты

Варианты ответов
Железо и углерод
Железо и сер
Железо и кислород
Железо и медь
Вопрос 15
Что усиливает коррозию металлических деталей, находящихся в воде:

Варианты ответов
Добавление в воду ингибитора коррозии
Применение для соединения деталей заклепок из менее активного металла;
Применение для соединения деталей заклепок из более активного металла
Окрашивание деталей

Источник

Конспект урока по теме : «Металлы»(9 класс)

Онлайн-конференция

«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Конспект по теме:

Положение металлов в Периодической системе Д.И.Менделеева и строение их атомов

Автор: Бондарева Татьяна Сергеевна,

учитель химии и биологии

МАОУ многопрофильной гимназии №13 г.Пензы

Тема лекции: Положение металлов в Периодической системе Д.И.Менделеева и строение их атомов

Цель лекции : Рассмотреть положение металлов в ПСХЭ, особенности строения их атомов, а также оценить их свойства на основе знаний о строении их атомов. Повторить и обобщить сведения о металлической химической связи и кристаллической металлической решетке.

Оборудование : мультимедийный проектор.

Цель перед учащимся:

Цель перед учителем:

Подготовка рабочего места.

Проверка наличия учебных принадлежностей и учебника.

Проверка отсутствующих на занятии с целью устранения пробелов в знаниях учащихся.

Создание активной рабочей атмосферы в классе.

2.Актуализация знаний учащихся

3.Изучение нового учебного материала:

Цели перед учащимся:

Цели перед учителем:

Положение металлов в ПСХЭ

Строение атомов металлов I – III

Металлические кристаллические решётки

Таблица заполняется учащимися на интерактивной доске

Продолжить изучение металлов и их свойств, исходя из строения их атомов. Вспомнить понятия металлическая связь и металлические кристаллические решётки.

Продолжить формирование понятия металлы на основе изучения строения атомов, повторить восстановительные свойства металлов.

Положение металлов в Периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева

Строение атомов металлов

Свойства металлов, исходя из строения их атомов

4) Металлическая химическая связь и металлические кристаллические решётки

Положение металлов в Периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева

Как вам уже известно из курса химии 8 класса, большинство химических элементов относят к металлом.

В Периодической системе Д.И.Менделеева каждый период, кроме первого, начинается с активного химического элемента – металла. Эти элементы образуют главную подгруппу первой группы и называются ? ( щелочными металлами ) .

Благодаря чему они получили такое название? (От названия соответствующих гидроксидов, хорошо растворимых в воде – щелочей).

Следующие за щелочными металлами элементы, составляющие главную подгруппу второй группы, тоже являются типичными металлами. Из этих металлов кальций, стронций и барий называют? ( щелочноземельными металлами )

А получили они такое название потому, что их оксиды, которые алхимики называли «землями», при растворении в воде образуют щёлочи.

К металлам также относятся и химические элементы главной подгруппы третьей группы, за исключением бора.

Но это ещё далеко не все элементы-металлы в таблице Менделеева. Чтобы увидеть, где же расположены оставшиеся элементы – металлы, нам необходимо в ПСХЭ Д.И.Менделеева провести наклонную вертикальную линию от берилия до астата.

Тогда мы увидим, что в левой нижней части таблицы находятся элементы — металлы, а в верхней правой части – элементы — неметаллы.

Строение атомов металлов

А по какому же признаку элементы – металлы относят к той или иной группе? (по строению их атомов)

Атомы щелочных металлов содержат на внешнем энергетическом уровне только один электрон.

Атомы щелочноземельных металлов имеют на внешнем энергетическом уровне два электрона.

А атомы химических элементов третьей группы содержат три электрона на внешнем энергетическом уровне.

Свойства металлов, исходя из строения их атомов

Составление электронных формул некоторых металлов, но, чтобы этих элементов не было в закреплении и Д/з

Мы с вами видим, что атомы металлов содержат на внешнем энергетическом уровне от 1 до 3 электронов.

Исходя из такого строения атомов элементов – металлов, давайте сделаем вывод об их свойствах.

Мы помним, что атомы металлов имеют сравнительно большие радиусы, поэтому их внешние электроны значительно удалены от ядра и слабо связаны с ним. Именно поэтому, при образовании химической связи атомы металлов стремятся восстановить полную 8-электронную оболочку внешнего энергетического уровня. Для этого атомы металлов легко отдают 1-3 электрона с внешнего уровня, превращаясь в положительно-заряженные ионы. При этом проявляют восстановительные свойства.

Металлическая химическая связь и металлические кристаллические решётки

Металлическая связь — химическая связь, обусловленная наличием большого количества не связанных с ядрами подвижных электронов. Атомы металлов отличаются от атомов других элементов тем, что сравнительно слабо удерживают свои внешние электроны. Поэтому в кристаллической решетке металла эти электроны покидают свои атомы, превращая их в положительно заряженные ионы:

Атомы металлов, если их сравнивать с атомами других элементов, обладают наибольшейяяяя. Вследствие этого они сближены так, что их внешние оболочки перекрывают друг друга. Это облегчает отрыв валентных электронов и превращение в узлах кристаллической решетки нейтральных атомов в положительно заряженные ионы. Оторвавшиеся электроны мчатся с непостижимой скоростью (20 000 км/сек), бомбят ионы, превращая их на миг в атомы и снова ускользая. Единая система электронов в металлических веществах называется электронным газом . Металл можно представить в виде остова из положительных ионов, погруженного в электронный газ, который компенсирует силы взаимного отталкивания положительных ионов.
Видеоролик «Типы металлических кристаллических решёток»

Физические свойства металлов

1) Агрегатное состояние. Все металлы – твердые вещества, за исключением ртути – она жидкая.

2) Блеск, обычно серый цвет и непрозрачность . Это свойство связано со взаимодействием свободных электронов с падающими на металл квантами света.
3) Пластичность — это способность металлов изме­нять форму при ударе, прокатываться в тонкие листы и вытягиваться в проволоку. При этом происходит смещение атомов и ионов кристаллической решетки, однако связи между ними не разрываются, так как соответственно перемещаются и электроны, образую­щие связь. Пластичность металлов уменьшается в ряду Au, Ag, Cu, Sn, Pb, Zn. Fe . Золото, например, можно прокатывать в листы толщиной до 0,003 мм, которые используют для золочения.
4)Цвет.
5) Электропроводность. Объясняется направленным движением свободных электронов от отрицательного полюса к положительному под влиянием небольшой разности потенциалов. С повышением температуры колебания ионов и атомов металлов усиливаются, что затруд­няет движение электронов и тем самым приводит к уменьшению электропроводности. При низких же температурах колебательное движение ионов и ато­мов, наоборот, сильно уменьшается, и электропро­водность возрастает. Вблизи абсолютного нуля элек­трическое сопротивление у металлов практически отсутствует. Лучший проводник электричества — серебро, за ним идут медь, золото, алюминий, железо. По сравнению с веществами, не имеющими свободных электронов, проводимость металлов больше в 10 25 раз.
6) Теплопроводность. Закономерность та же. Обусловлена высокой подвижностью свободных электронов и колебательным движением атомов, благодаря чему происходит быстрое выравнивание температуры по массе металла. Наибольшая теплопроводность — у висмута и ртути. У неметаллов, в которых тепло распространяется лишь колебанием ионов и атомов кристаллической решетки, теплопроводность в тысячу раз ниже.
7) Твердость. Самый твердый – хром (режет стекло); самые мягкие – щелочные металлы – калий, натрий, рубидий и цезий – режутся ножом.
8) Плотность. Она тем меньше, чем меньше атомная масса металла и чем больше радиус его атома (самый легкий — литий (r=0,53 г/см 3 ); самый тяжелый – осмий (r=22,6 г/см 3 ). Металлы, имеющие r 3 считаются «легкими металлами».
9) Температуры плавления и кипения . Температуры плавления металлов различаются очень сильно: цезий и галлий можно расплавить теплом ладоней, а температура плавления вольфрама +3410° С. При обычных условиях единственный жидкий металл — ртуть. Металлы с t°пл. выше 1000°C считаются тугоплавкими, ниже – легкоплавкими. Среди металлов наиболее устойчивой, кубической структуры самые выносливые те, у кого энергично работают электроны с d-подуровня . Чемпион по тугоплавкости — вольфрам не жаростоек. Уже при 700 °С вольфрам начинает «потеть», покрывающая изделия прочная пленка его окисла улетучивается. Поэтому он чемпион лишь в условиях вакуума или в атмосфере инертных газов, а во всех более трудных условиях незаменимы платиноиды.

Прочность, температура плавления и твердость зависят от прочности металлической связи. Она особенно велика у тяжелых металлов. В парообразном состоянии все металлы одноатомны, их кристаллическая решетка разрушается.

10) Магнитные свойства. Явно магнитными (ферромагнитьными) являются только три металла: железо, никель, и кобальт, а также некоторые их сплавы. При нагревании до определённых температур эти металлы также теряют магнитные свойства. Некоторые сплавы железа и при комнатной температуре не являются ферромагнитными. Все прочие металлы разделяются на парамагнитные (притягивают магнитами) и диамагнитные (отталкиваются магнитами).

Мы изучили положение металлов в ПСХЭ Д.И.Менделееева, строение их атомов и свойства. Из всего выше изложенного давайте дадим новое полное определение металлов и подведём итоги.

Металлы – это элементы, содержащие на внешнем энергетическом уровне 1-3 электрона , реже 4-6, легко отдающие электроны с внешнего энергетического уровня, тем самым проявляющие восстановительные свойства.

Источник