Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Математика, химия, физика arrow ХИМИЯ. В 2 Ч. ЧАСТЬ 1. ОБЩАЯ И НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
Посмотреть оригинал

ТИПЫ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ РЕШЕТОК

В твердом состоянии вещества бывают аморфными (не имеют четко выраженного порядка в расположении частиц) и кристаллическими. Примерами аморфных твердых веществ являются диатомит (трепел) — аморфный диоксид кремния, различные стекла и другие вещества.

В природе имеются вещества и с упорядоченными структурами веществ в твердом состоянии, т. е. твердые кристаллические вещества. По форме кристаллы имеют сложную классификацию и изучаются в специальном разделе химии — кристаллографии.

По характеру частиц, находящихся в узлах кристаллической решетки, различают следующие типы этих решеток.

Металлическая кристаллическая решетка (см. 5.5 и рис. 5.11). Она характерна для простых веществ, образованных металлами в свободном состоянии. Энергия этой решетки для большинства металлов достаточно высока, особенно для тех, у которых помимо металлической химической связи реализуется и ковалентная связь по донорно-акцепторному механизму, например у вольфрама, ванадия и других металлов. Эти металлы тугоплавки, тверды, малопластичны.

Ионная кристаллическая решетка в своих узлах содержит попеременно чередующиеся ионы (анионы и катионы) и за счет реализации ионной связи обладает высоким запасом энергии (рис. 5.16). Каждый ион окружен противоположно заряженными ионами. Число ионов, окружающих другой ион, называется координационным числом кристаллической решетки. Оно имеет разное значение для различных соединений и зависит от размеров ионов, образующих кристалл. Вещества с этой кристаллической решеткой обладают высокими температурами плавления, тверды и хрупки. Этот тип решетки характерен для солей и щелочей. В большинстве случаев вокруг одного иона координируется шесть противоположно заряженных ионов; типичный пример — хлорид натрия.

Схема ионной кристаллической решетки

Рис. 5.16. Схема ионной кристаллической решетки

Атомная кристаллическая решетка в своих узлах содержит или одинаковые, или разные атомы. Энергия ее очень велика, поэтому вещества с такой решеткой часто тугоплавки, тверды и хрупки. К веществам с атомной решеткой относятся простые вещества, образованные углеродом (графит, алмаз), кремнием (кристаллический кремний) и другими неметаллами, а также твердые бинарные соединения или неметаллов (например, силицид кремния, карборунд), или металлов с неметаллами (например, оксиды металлических элементов).

Вещества, имеющие ионную, металлическую и атомную кристаллические решетки, образуют соединения с немолекулярной структурой.

Молекулярная кристаллическая решетка в своих узлах содержит молекулы, обладает невысокой энергией, легко разрушается, поэтому соединения с молекулярной кристаллической решеткой легкоплавки (легколетучи). Такая решетка характерна для многих кристаллических органических веществ (например, ледяной уксусной кислоты, фенола и др.), кристаллического иода, воды и т. д.

  • ? Задания для самостоятельной работы
  • 1. Назовите группы химических соединений, исходя из видов кристаллических решеток различных веществ.
  • 2. Поясните, почему вещества с ионной кристаллической решеткой тугоплавки и хрупки.
  • 3. Поясните, почему вещества с молекулярной кристаллической решеткой легкоплавки.
  • 4. Изобразите схемы ионной, металлической и атомной кристаллических решеток и поясните, почему вещества с этими типами решеток относятся к веществам немолекулярного строения.
  • 5. Назовите типы кристаллических решеток для воды, сахарозы, золота, хлорида кальция, алмаза, карбида алюминия, оксида алюминия.
 
Посмотреть оригинал
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы