КРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ РЕШЁТКИ

Точки, в которых размещены частицы, называются узлами кристаллической решетки. В зависимости от вида частиц и характера связи между ними различают четыре типа кристаллических решеток: ионные, атомные, молекулярные и металлические. Ионными называют кристаллические решетки, в узлах которых находятся ионы. Их образуют вещества с ионной связью. Молекулярными называют кристаллические решётки, в узлах которых располагаются молекулы.


В данном параграфе рассмотрим кристаллические вещества, т.е. вещества, находящиеся в твёрдом состоянии. Они образуют кристаллические решётки.Кристаллические решётки веществ-это упорядоченное расположение частиц(атомов, молекул, ионов) в строго определённых точках пространства. Рассмотрим каждую из решёток в отдельности и поподробней.

Ионные кристаллические решётки имеют соли, некоторые оксиды и гидроксиды металлов. Рассмотрим строение кристалла поваренной соли, в узлах которого находятся ионы хлора и натрия. Связи между ионами в кристалле очень прочные и устойчивые.Поэтому вещества с ионной решёткой обладают высокой твёрдостью и прочностью, тугоплавки и нелетучи.

Химические связи в них ковалентные, как полярные, так и неполярные. Твердые вещества, как правило, имеют кристаллическое строение. При мысленном соединении этих точек пересекающимися прямыми линиями образуется пространственный каркас, который называют кристаллической решеткой. Кристаллические решетки, состоящие из ионов, называются ионными. Поэтому вещества с ионной решеткой обладают сравнительно высокой твердостью.

Сравнение свойств веществ с различными кристаллическими решетками

Координационное число углерода в алмазе 4 . В решетке алмаза, как и в решетке хлорида натрия, молекулы отсутствуют. Атомная кристаллическая решетка характерна для твердого бора, кремния, германия и соединений некоторых элементов с углеродом и кремнием. Кристаллические решетки, состоящие из молекул (полярных и неполярных), называются молекулярными.

Строение вещества

В химические взаимодействия вступают не отдельные атомы или молекулы, а вещества. Самым твёрдым веществом в природе является алмаз. Он считается царём всех самоцветов и драгоценных камней. При низких температурах, когда тепловое движение затруднено, частицы строго ориентируются в пространстве и образуют кристаллическую решётку. В самой кристаллической решетке различают узлы и межузловое пространство.

Молекулярно-кинетическая теория

Четвёртая разновидность кристаллического углерода «лонсдейлит» мало кому известна. Он обнаружен в метеоритах и получен искусственно, а строение его ещё изучается.

Однако теперь стало известно, что это тоже кристаллические вещества. Название графита происходит от итальянского «граффитто» — пишу, рисую. Графит представляет собой тёмно – серые кристаллы со слабым металлическим блеском, имеет слоистую решётку. Простые вещества остальных элементов имеют металлическую кристаллическую решётку.

Типы химических связей в кристаллах. Связь, объединяющая в кристалле (а также и в молекуле) нейтральные атомы, называется гомеополярной или ковалентной. Силы взаимодействия при гомеополярной связи имеют, как и в случае с гетерополярной связью, электрический (но не кулоновский) характер. Кристаллы с ионной связью при низких температурах являются диэлектриками.

Примером кристаллов с ионной решёткой являются кристаллы каменной соли (NaCl). Во всех узлах кристаллической решётки расположены положительные ионы металла. Вместе с тем и электроны удерживаются ионами в пределах кристаллической решётки и не могут её покинуть. Большинство металлов имеет кристаллические решётки одного из трёх типов: кубическую объёмно-центрированную, кубическую гранецентрированную и, так называемую, плотную гексагональную.

В узлах кристаллической решётки помещаются определённым образом ориентированные молекулы. Силы связи между молекулами в кристалле имеют ту же природу, что и силы притяжения между молекулами, приводящие к отклонению газов от идеальности.

Материал из Гипермаркет знаний

Для кристаллов с молекулярными связями характерны низкие температуры плавления и высокая сжимаемость. Темы кодификатора ЕГЭ: Вещества молекулярного и немолекулярного строения. Зависимость свойств веществ от их состава и строения.

Теперь рассмотрим, как могут соединяться частицы в веществе. В зависимости от расположения частиц друг относительно друга свойства образуемых ими веществ могут очень сильно различаться. Большинство известных химических веществ и смесей могут существовать в твердом, жидком и газообразном состояниях.

Температура плавления – это такая температура, при которой вещество переходит из твердой фазы в жидкую, и наоборот. Таким образом, ток могут проводить только такие вещества, в которых присутствуют подвижные заряженные частицы. Проводники – это вещества, которые могут проводить ток (т.е. содержат подвижные заряженные частицы).

Если частицы твердого вещества расположены в пространстве без определенной структуры, такое вещество называют аморфным. Соответственно, такая кристаллическая решетка будет очень прочной, разрушить ее непросто. Атомную кристаллическую решетку могут образовывать атомы с высокой валентностью, т.е. с большим числом связей с соседними атомами (4 или больше).

Взаимосвязь между положениемэлемента в Периодической системе и кристаллической решёткой его простого вещества. Металлическими называют решётки, в узлах которых находятся атомы и ионы металла. Нейтральные атомы размещены в узлах кристаллической решётки. В природе встречается немного веществ с атомной кристаллической решёткой.

Похожее: