Symulacja interaktywna
Symulacja 1
Czy wiesz, dlaczego metale są kowalne? Przy pomocy poniższej symulacji zbadaj kowalność wybranych substancji, a następnie rozwiąż ćwiczenia sprawdzające.
Zapoznaj się z opisem symulacji interaktywnej, dotyczącej badania kowalności metali.
- Żelazo. Po lewej stronie znajduje się odwzorowanie struktury żelaza, składającej się z równomiernie rozmieszczonych na planie kwadratu rdzeni atomowych oraz elektronów. Rdzenie reprezentowane są przez duże szare kulki po cztery w każdej z czterech kolumn. Pomiędzy nimi są luźno rozmieszone elektrony, które kompensują ładunek rdzeni. Stanowią one chmurę elektronową i reprezentowane są przez małe niebieskie kulki. Żelazo poddano działaniu temperatury tysiąca stopni Celsjusza. Po wyjęciu jest ono rozgrzane do czerwoności. Po czym wybijano je na kowadle. Po każdym uderzeniu żelazo ulegało odkształceniu zgodnemu z kierunkiem działania siły przyłożonej z pomocą młotka. Analogiczne zmiany przedstawiono w znajdującym się obok odwzorowaniu struktury żelaza. Przedstawione zręby atomowe i chmura elektronowa zbliżają się do siebie ku dołowi. To jest górne warstwy przesuwają się ku dołowi.
- Glin. Po lewej stronie znajduje się odwzorowanie struktury glinu, składającej się z równomiernie rozmieszczonych na planie kwadratu rdzeni atomowych oraz elektronów. Rdzenie reprezentowane są przez duże szare kulki po cztery w każdej z czterech kolumn. Pomiędzy nimi są luźno rozmieszone elektrony, które kompensują ładunek rdzeni. Stanowią one chmurę elektronową i reprezentowane są przez małe niebieskie kulki. Glin poddano działaniu temperatury czterystu stopni Celsjusza. Po wyjęciu jest ma on nieco ciemniejszą postać. Nastęnie wybijano go na kowadle. Po każdym uderzeniu glin ulegał odkształceniu zgodnemu z kierunkiem działania siły przyłożonej z pomocą młotka. Analogiczne zmiany przedstawiono w znajdującym się obok odwzorowaniu struktury glinu. Przedstawione zręby atomowe i chmura elektronowa zbliżają się do siebie ku dołowi, zdecydowanie bardziej niż w przypadku żelaza.
- Miedź. Po lewej stronie znajduje się odwzorowanie struktury miedzi, składającej się z równomiernie rozmieszczonych na planie kwadratu rdzeni atomowych oraz elektronów. Rdzenie reprezentowane są przez duże pomarańczowo‑brązowe kulki, po cztery w każdej z czterech kolumn. Pomiędzy nimi są luźno rozmieszone elektrony, które kompensują ładunek rdzeni. Stanowią one chmurę elektronową i reprezentowane są przez małe niebieskie kulki. Miedź poddano działaniu temperatury dziewięciuset pięćdziesięciu stopni Celsjusza. Po wyjęciu rozgrzaną miedź wybijano na kowadle. Po każdym uderzeniu ulegała ona odkształceniu zgodnemu z kierunkiem działania siły przyłożonej z pomocą młotka. Analogiczne zmiany przedstawiono w znajdującym się obok odwzorowaniu struktury miedzi. Przedstawione zręby atomowe i chmura elektronowa zbliżają się do siebie ku dołowi. Makroskopowo miedź uległa odkształceniu w nieco większym stopniu niż żelazo.
- Szkło. Po lewej stronie znajduje się odwzorowanie struktury szkła, składającej się z równomiernie rozmieszczonych na planie prostokąta łańcuchów i cyklicznych struktur składających się z naprzemiennie połączonych ze sobą atomów krzemu i tlenu. Atomy krzemu stanowią małe czarne kulki, natomiast atomy tlenu - większe, białe. W przypadku, kiedy to atom tlenu łączy się tylko za pomocą wiązania pojedynczego z jednym atomem krzemu, jest on przedstawiony jako różowa kulak z symbolem . W niektórych miejscach. Zamiast atomów krzemu występują atomy glinu , łaczące się każdy z trzema atomami tlenu. Każdy z przedstawionych atomów krzemu jest trójwiązalny. Pomiędzy strukturą zbudowaną z atomów krzemu, tlenu i glinu rozmieszczone są kationy sodu i wapnia . Szkło umieszczono na kowadle. Po czym uderzono w nie młotkiem. Szkło potłukło się rozsypało na drobne kawałki. Analogiczne zmiany przedstawiono w znajdującym się obok odwzorowaniu struktury szkła. Uległa ona przerwaniu w kilku miejscach.
- Siarka. Po lewej stronie znajduje się odwzorowanie struktury atomowej siarki, składającej się z równomiernie rozmieszczonych na planie prostokąta żółtych kulek, reprezentujących atomy siarki. Atomy siarki stykają się ze sobą w różnych miejscach. Siarkę umieszczono na kowadle. Po czym uderzono w nie młotkiem. Siarka uległa rozkruszeniu i rozsypała się na różnej wielkości kawałki. Analogiczne zmiany przedstawiono w znajdującym się obok odwzorowaniu struktury szkła. Uległa ona przerwaniu w kilku miejscach.

Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/D165YUL2b
Symulacja interaktywna pt. „Dlaczego metale są kowalne?"
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Ćwiczenie 1
Wyjaśnij, co to znaczy, że metal jest kowalny oraz z czego to zjawisko wynika. Wyjaśnij, jak temperatura wpływa na kowalność metali.
Ćwiczenie 2