Металлическая химическая связь.

У металлов самая низкая энергия ионизации. Поэтому в металлах валентные электроны легко отрываются от отдельных атомов и становятся общими для всего кристалла (обобществленными). Так образуются положительные ионы металла и электронный газ — совокупность подвижных электронов. В кристалле металла небольшое число обобществленных электронов связывает большое число ионов.

Химическая связь в металлах между положительными ионами и обобществленными электронами называется металлической связью.

Металлическая связь сходна с ковалентной. В основе образования этих связей лежат процессы обобществления валентных электронов. Но в металле валентные электроны являются общими для всего кристалла, а в соединениях с ковалентной связью общими являются только валентные электроны двух соседних атомов. Металлическая связь ненаправленна, так как валентные электроны распределены по кристаллу почти равномерно.

Металлическая связь характерна только для металлов в твердом или жидком агрегатном состоянии.

Валентность и степень окисления.

В середине XIX в. в химию было введено понятие «валентность». Д. И. Менделеев установил связь между валентностью элемента и его положением в периодической системе элементов, ввел представление о переменной валентности.

При образовании веществ атомы различных элементов соединяются в определенных соотношениях.

Валентность - способность атомов данного элемента присоединять определенное число атомов других элементов.

Атом водородa никогда не присоединяет больше одного атома другого элемента. Поэтому валентность водорода приняли за единицу измерения валентности элементов.

Электронная теория строения атома объяснила физический смысл валентности и структурных формул.

Валентность элемента определяется числом общих электронных пар, которые связывают атом данного элемента с другими атомами.

Валентность не может быть отрицательной и не может равняться нулю. Понятие «валентность» можно применять только к соединениям с ковалентной связью.

В настоящее время для характеристики состояния атома в соединении используют понятие «степень окисления».

Степень окисления - это условный заряд атома в молекуле, который возник бы на атоме, если бы общие электронные пары полностью сместились к более электроотрицательному атому (т.е. атомы превратились бы в ионы).

Степень окисления не всегда численно равна валентности.

Агрегатные состояния веществ.

Вещества могут находиться в четырех агрегатных состояниях: газообразном, жидком, твердом или плазменном.

Газообразное состояние вещества характеризуется большими расстояниями между частицами (молекулами, атомами). В газах силы взаимодействия между частицами малы и частицы движутся хаотически. Форма и объем газа определяются формой и объемом сосуда, в котором находится газ.

В жидкости расстояние между составляющими ее частицами (молекулами, атомами, ионами) меньше, чем в газе, и частицы не могут перемещаться свободно и независимо друг от друга. Жидкость занимает определенный объем, а ее форма определяется формой сосуда, в котором она находится. Только в очень малых количествах жидкость сохраняет форму капли. Поэтому жидкости занимают промежуточное положение между газами и твердыми веществами.

В твердом веществе расстояния между частицами (молекулами, атомами, ионами) малы и силы их взаимодействия велики. Твердое тело имеет определенный объем и форму, его частицы не перемещаются свободно, а расположены определенным образом в пространстве по отношению друг к другу. Частицы твердого вещества колеблются около равновесных положений. Различают две формы твердого вещества — кристаллическую и аморфную. В кристаллическом веществе частицы располагаются в пространстве в определенном порядке и образуют кристаллическую решетку. В аморфном веществе они располагаются беспорядочно. Одно и то же вещество можно получить как в кристаллической, так и в аморфной форме.

Плазма — это газ, состоящий из положительно и отрицательно заряженных частиц, общий заряд которых равен нулю. Плазму стали рассматривать как четвертое состояние вещества недавно. Чтобы перевести вещество из газообразного состояния в плазму, нужно его атомы превратить в ионы (т. е. ионизировать газ), оторвав от них электроны (все или часть). Ионизация газа происходит при нагревании до высоких температур порядка нескольких десятков тысяч градусов и больше, при действии ультрафиолетового излучения или электрического разряда.

На Земле плазменное состояние вещества — редкое явление. Однако верхние слои атмосферы состоят из плазмы. Молнии, северное сияние, световые рекламы (аргоновые или неоновые) — это явления плазмы. На Солнце вещества находятся в плазменном состоянии.