Stoffen met een moleculair rooster. Kristalroosters

De meeste vaste stoffen hebben dat wel kristallijn structuur die wordt gekenmerkt strikt gedefinieerde rangschikking van deeltjes. Als je deeltjes combineert voorwaardelijke lijnen, dan krijg je een ruimtelijk frame genaamd kristal rooster. De punten waarop kristaldeeltjes zich bevinden, worden roosterknopen genoemd. De knooppunten van een denkbeeldig rooster kunnen atomen, ionen of moleculen bevatten.

Afhankelijk van de aard van de deeltjes die zich op de knooppunten bevinden en de aard van de verbinding daartussen, worden vier soorten kristalroosters onderscheiden: ionisch, metallisch, atomair en moleculair.

Ionisch worden roosters genoemd waarin de knooppunten ionen bevatten.

Ze worden gevormd door stoffen met ionische bindingen. Op de knooppunten van zo'n rooster bevinden zich positieve en negatieve ionen die met elkaar zijn verbonden door elektrostatische interactie.

Ionische kristalroosters bevatten zouten, alkaliën, actieve metaaloxiden. Ionen kunnen eenvoudig of complex zijn. Op de roosterplaatsen van natriumchloride bevinden zich bijvoorbeeld eenvoudige natriumionen Na en chloor Cl − , en op de roosterplaatsen van kaliumsulfaat wisselen eenvoudige kaliumionen K en complexe sulfaationen S O 4 2 − af.

De bindingen tussen ionen in dergelijke kristallen zijn sterk. Daarom zijn ionische stoffen vast, vuurvast en niet-vluchtig. Dergelijke stoffen zijn goed oplossen in water.

Kristalrooster van natriumchloride

Natriumchloride kristal

Metaal roosters genoemd, die bestaan ​​uit positieve ionen en metaalatomen en vrije elektronen.

Ze worden gevormd door stoffen met metalen binding. Op de knooppunten van een metaalrooster bevinden zich atomen en ionen (hetzij atomen, hetzij ionen, waarin atomen gemakkelijk transformeren en hun buitenste elektronen afstaan ​​aan normaal gebruik).

Dergelijke kristalroosters zijn kenmerkend voor eenvoudige stoffen van metalen en legeringen.

De smeltpunten van metalen kunnen verschillen (van \(–37\) °C voor kwik tot twee- tot drieduizend graden). Maar alle metalen hebben een kenmerk metaalachtige glans, kneedbaarheid, ductiliteit, veel plezier elektriciteit en warmte.

Metalen kristalrooster

Hardware

Atoomroosters worden kristalroosters genoemd, op de knooppunten waarvan er individuele atomen zijn verbonden door covalente bindingen.

Diamant heeft dit type rooster - een van de allotrope modificaties van koolstof. Stoffen met een atomair kristalrooster omvatten grafiet, silicium, boor en germanium, evenals complexe stoffen, bijvoorbeeld carborundum SiC en silica, kwarts, strass, zand, waaronder siliciumoxide (\(IV\)) Si O 2.

Dergelijke stoffen worden gekarakteriseerd Grote sterkte en hardheid. Diamant is dus de hardste natuurlijke substantie. Stoffen met een atomair kristalrooster hebben zeer hoge smeltpunten en kokend. Het smeltpunt van silica is bijvoorbeeld \(1728\) °C, terwijl het voor grafiet hoger is - \(4000\) °C. Atoomkristallen zijn vrijwel onoplosbaar.

Diamant kristalrooster

Diamant

Moleculair worden roosters genoemd, op de knooppunten waarvan moleculen zijn verbonden door zwakke intermoleculaire interacties.

Ondanks het feit dat de atomen in de moleculen met elkaar verbonden zijn door zeer sterke covalente bindingen, werken zwakke krachten van intermoleculaire aantrekkingskracht tussen de moleculen onderling. Daarom hebben moleculaire kristallen dat wel lage sterkte en hardheid, lage smeltpunten en kokend. Veel moleculaire stoffen kamertemperatuur zijn vloeistoffen en gassen. Dergelijke stoffen zijn vluchtig. Kristallijn jodium en vast koolmonoxide (\(IV\)) (“droogijs”) verdampen bijvoorbeeld zonder in vloeibare toestand te veranderen. Sommige moleculaire stoffen hebben dat wel geur .

Dit type rooster bevat eenvoudige stoffen in een vaste aggregatietoestand: edelgassen met mono-atomaire moleculen (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn ), evenals niet-metalen met twee- en polyatomaire moleculen (H2, O2, N2, Cl2, I2, O3, P4, S8).

Ze hebben een moleculair kristalrooster ook stoffen met covalente polaire bindingen: water – ijs, vaste ammoniak, zuren, niet-metaaloxiden. Meerderheid organische bestanddelen zijn ook moleculaire kristallen (naftaleen, suiker, glucose).

Pagina 1

Moleculaire kristalroosters en de overeenkomstige moleculaire bindingen worden voornamelijk gevormd in kristallen van die stoffen in wier moleculen de bindingen covalent zijn. Bij verhitting worden de bindingen tussen moleculen gemakkelijk vernietigd. Daarom hebben stoffen met moleculaire roosters lage smeltpunten.

Moleculaire kristalroosters worden gevormd uit polaire moleculen, waartussen interactiekrachten ontstaan, de zogenaamde van der Waals-krachten, die elektrisch van aard zijn. In het moleculaire rooster vormen ze een tamelijk zwakke binding. IJs, natuurlijke zwavel en veel organische verbindingen hebben een moleculair kristalrooster.

Het moleculaire kristalrooster van jodium wordt getoond in Fig. 3.17. De meeste kristallijne organische verbindingen hebben een moleculair rooster.

De knooppunten van een moleculair kristalrooster worden gevormd door moleculen. Kristallen van waterstof, zuurstof, stikstof, edelgassen, koolstofdioxide en organische stoffen hebben bijvoorbeeld een moleculair rooster.

De aanwezigheid van een moleculair kristalrooster van de vaste fase is de reden voor de onbeduidende adsorptie van ionen uit de moederloog, en dientengevolge voor de veel hogere zuiverheid van de precipitaten vergeleken met precipitaten die worden gekenmerkt door een ionisch kristal. Omdat de precipitatie in dit geval plaatsvindt in het optimale zuurgraadgebied, dat verschillend is voor de door dit reagens neergeslagen ionen, hangt dit af van de waarde van de overeenkomstige stabiliteitsconstanten van de complexen. Dit feit maakt het mogelijk, door de zuurgraad van de oplossing aan te passen, een selectieve en soms zelfs specifieke precipitatie van bepaalde ionen te bereiken. Soortgelijke resultaten kunnen vaak worden verkregen door geschikte modificatie van de donorgroepen in organische reagentia, waarbij rekening wordt gehouden met de kenmerken van de complexvormende kationen die worden neergeslagen.

In moleculaire kristalroosters wordt lokale anisotropie van bindingen waargenomen, namelijk: intramoleculaire krachten zijn erg groot vergeleken met intermoleculaire krachten.

In moleculaire kristalroosters bevinden moleculen zich op roosterplaatsen. De meeste stoffen met covalente bindingen vormen kristallen van dit type. Moleculaire roosters vormen vaste waterstof, chloor, kooldioxide en andere stoffen die bij normale temperaturen gasvormig zijn. Kristallen van de meeste organische stoffen behoren ook tot dit type. Er zijn dus veel stoffen met een moleculair kristalrooster bekend.

In moleculaire kristalroosters zijn de samenstellende moleculen met elkaar verbonden met behulp van relatief zwakke van der Waals-krachten, terwijl de atomen in het molecuul met veel sterkere covalente bindingen zijn verbonden. Daarom behouden de moleculen in dergelijke roosters hun individualiteit en bezetten ze één plaats van het kristalrooster. Vervanging is hier mogelijk als de moleculen qua vorm en grootte vergelijkbaar zijn. Omdat de krachten die moleculen verbinden relatief zwak zijn, zijn de grenzen van substitutie hier veel breder. Zoals Nikitin aantoonde, kunnen atomen van edelgassen op isomorfe wijze moleculen CO2, SO2, CH3COCH3 en andere in de roosters van deze stoffen vervangen. Overeenkomsten chemische formule hier blijkt het optioneel te zijn.

In moleculaire kristalroosters bevinden moleculen zich op roosterplaatsen. De meeste stoffen met covalente bindingen vormen kristallen van dit type. Moleculaire roosters vormen vaste waterstof, chloor, kooldioxide en andere stoffen die bij normale temperaturen gasvormig zijn. Kristallen van de meeste organische stoffen behoren ook tot dit type. Er zijn dus veel stoffen met een moleculair kristalrooster bekend. Moleculen die zich op roosterplaatsen bevinden, zijn met elkaar verbonden door intermoleculaire krachten (de aard van deze krachten is hierboven besproken; zie pagina). Omdat intermoleculaire krachten veel zwakker zijn dan krachten chemische binding, dan zijn de moleculaire kristallen laagsmeltend, gekenmerkt door aanzienlijke vluchtigheid, en is hun hardheid laag. De smelt- en kookpunten zijn vooral laag voor stoffen waarvan de moleculen niet-polair zijn. Paraffinekristallen zijn bijvoorbeeld erg zacht, hoewel covalent S-S-verbindingen in de koolwaterstofmoleculen waaruit deze kristallen bestaan, zijn net zo sterk als de bindingen in diamant. Kristallen gevormd door edelgassen moeten ook worden geclassificeerd als moleculair, bestaande uit mono-atomaire moleculen, aangezien valentiekrachten geen rol spelen bij de vorming van deze kristallen, en de bindingen tussen deeltjes hier van dezelfde aard zijn als in andere moleculaire kristallen; dit bepaalt de relatief grote interatomaire afstanden in deze kristallen.

Debyegram-registratieschema.

Op de knooppunten van moleculaire kristalroosters bevinden zich moleculen die met elkaar verbonden zijn door zwakke intermoleculaire krachten. Dergelijke kristallen vormen stoffen met covalente bindingen in moleculen. Er zijn veel stoffen met een moleculair kristalrooster bekend. Moleculaire roosters bevatten vaste waterstof, chloor, kooldioxide en andere stoffen die bij normale temperaturen gasvormig zijn. Kristallen van de meeste organische stoffen behoren ook tot dit type.

De meeste vaste stoffen hebben dat wel kristal structuur, waarin de deeltjes waaruit het is ‘gebouwd’ zich in een bepaalde volgorde bevinden en daardoor creëren kristal rooster. Het is opgebouwd uit zich herhalende identieke structurele eenheden - eenheidscellen, dat communiceert met aangrenzende cellen en extra knooppunten vormt. Als resultaat zijn er 14 verschillende kristalroosters.

Soorten kristalroosters.

Afhankelijk van de deeltjes die zich op de roosterknooppunten bevinden, worden ze onderscheiden:

• metalen kristalrooster;
• ionisch kristalrooster;
• moleculair kristalrooster;
• macromoleculair (atomair) kristalrooster.

Metaalbinding in kristalroosters.

Ionische kristallen zijn kwetsbaarder omdat een verschuiving in het kristalrooster (zelfs een kleine) leidt ertoe dat gelijkgeladen ionen elkaar beginnen af ​​te stoten, en bindingen breken, scheuren en splitsingen ontstaan.

Moleculaire binding van kristalroosters.

Het belangrijkste kenmerk van de intermoleculaire binding is de “zwakte” ervan (van der Waals, waterstof).

Dit is de structuur van ijs. Elk watermolecuul is door waterstofbruggen verbonden met 4 moleculen eromheen, wat resulteert in een tetraëdrische structuur.

Waterstofbinding legt uit hoge temperatuur koken, smelten en lage dichtheid;

Macromoleculaire verbinding van kristalroosters.

Er zijn atomen op de knooppunten van een kristalrooster. Deze kristallen zijn onderverdeeld in 3 soorten:

• kader;
• ketting;
• gelaagde structuren.

Frameconstructie diamant is een van de hardste stoffen in de natuur. Het koolstofatoom vormt 4 identieke covalente bindingen, wat de vorm van een regelmatige tetraëder aangeeft ( sp 3 - hybridisatie). Elk atoom heeft een eenzaam elektronenpaar, dat zich ook kan binden met naburige atomen. Als gevolg hiervan wordt een driedimensionaal rooster gevormd, in de knooppunten waarvan er alleen koolstofatomen zijn.

Het kost veel energie om zo’n structuur te vernietigen; het smeltpunt van dergelijke verbindingen is hoog (voor diamant is dat 3500°C).

Gelaagde structuren spreken van de aanwezigheid van covalente bindingen binnen elke laag en zwakke van der Waals-bindingen tussen de lagen.

Laten we naar een voorbeeld kijken: grafiet. Elk koolstofatoom is aanwezig sp 2 - hybridisatie. Het vierde ongepaarde elektron vormt een van der Waals-binding tussen de lagen. Daarom is de 4e laag erg mobiel:

De bindingen zijn zwak, dus gemakkelijk te verbreken, wat te zien is aan een potlood - "schrijfeigenschap" - de 4e laag blijft op het papier achter.

Grafiet is een uitstekende geleider van elektrische stroom (elektronen kunnen langs het vlak van de laag bewegen).

Ketenstructuren oxiden hebben (bijvoorbeeld DUS 3 ), dat kristalliseert in de vorm van glanzende naalden, polymeren, sommige amorfe stoffen, silicaten (asbest).

IN chemische interacties Het zijn geen individuele atomen of moleculen die binnenkomen, maar stoffen. Stoffen worden geclassificeerd op basis van het type binding moleculair en niet-moleculair gebouwen.

Dit zijn stoffen die uit moleculen bestaan. De bindingen tussen moleculen in dergelijke stoffen zijn erg zwak, veel zwakker dan tussen atomen in het molecuul, en zelfs bij relatief lage temperaturen breken ze - de stof verandert in een vloeistof en vervolgens in een gas (sublimatie van jodium). De smelt- en kookpunten van stoffen die uit moleculen bestaan, nemen toe met toenemend molecuulgewicht. Moleculaire stoffen omvatten stoffen met een atomaire structuur (C, Si, Li, Na, K, Cu, Fe, W), waaronder metalen en niet-metalen.

Niet-moleculaire structuur van stoffen

Aan stoffen niet-moleculair gebouwen zijn Ionische bestanddelen. De meeste verbindingen van metalen met niet-metalen hebben deze structuur: alle zouten (NaCl, K 2 S0 4), sommige hydriden (LiH) en oxiden (CaO, MgO, FeO), basen (NaOH, KOH). Ionische (niet-moleculaire) stoffen hebben hoge smelt- en kookpunten.

Vaste stoffen: kristallijn en amorf

Amorfe stoffen ze hebben geen duidelijk smeltpunt - bij verhitting worden ze geleidelijk zachter en veranderen ze in een vloeibare toestand. Plasticine en verschillende harsen bevinden zich bijvoorbeeld in een amorfe toestand.

Kristallijne stoffen worden gekenmerkt juiste locatie de deeltjes waaruit ze bestaan: atomen, moleculen en ionen – op strikt gedefinieerde punten in de ruimte. Wanneer deze punten door rechte lijnen met elkaar zijn verbonden, ontstaat een ruimtelijk raamwerk, genaamd kristal rooster. De punten waarop kristaldeeltjes zich bevinden, worden genoemd rooster knooppunten.

Afhankelijk van het type deeltjes dat zich op de knooppunten van het kristalrooster bevindt en de aard van de verbinding daartussen, worden vier soorten kristalroosters onderscheiden: ionisch, atomair, moleculair en metallisch .

Ionische kristalroosters

Ionisch worden kristalroosters genoemd, in de knooppunten waarvan er ionen zijn. Ze worden gevormd door stoffen met ionische bindingen, die zowel eenvoudige ionen Na +, Cl - als complexe S0 4 2-, OH - kunnen binden. Bijgevolg hebben zouten en sommige oxiden en hydroxiden van metalen ionische kristalroosters. Een natriumchloridekristal is bijvoorbeeld opgebouwd uit afwisselend positieve Na + en negatieve Cl - ionen, waardoor een kubusvormig rooster ontstaat.

Ionisch kristalrooster van keukenzout

De bindingen tussen ionen in zo’n kristal zijn zeer stabiel. Daarom worden stoffen met een ionenrooster gekenmerkt door een relatief hoge hardheid en sterkte, ze zijn vuurvast en niet-vluchtig.

Atoomkristalroosters

Atoom worden kristalroosters genoemd, in de knooppunten waarvan er individuele atomen zijn. In dergelijke roosters zijn de atomen met elkaar verbonden door zeer sterke covalente bindingen. Een voorbeeld van stoffen met dit soort kristalroosters is diamant, een van de allotrope modificaties van koolstof.

Atoomkristalrooster van diamant

De meeste stoffen met een atomair kristalrooster hebben zeer hoge smeltpunten (voor diamant is dit bijvoorbeeld meer dan 3500 ° C), ze zijn sterk en hard en vrijwel onoplosbaar.

Moleculaire kristalroosters

Moleculair zogenaamde kristalroosters, in de knooppunten waarvan moleculen zich bevinden.

Moleculair kristalrooster van jodium

Chemische bindingen in deze moleculen kunnen zowel polair (HCl, H 2 O) als niet-polair (N 2, O 2) zijn. Ondanks het feit dat de atomen in de moleculen met elkaar verbonden zijn door zeer sterke covalente bindingen, werken zwakke intermoleculaire aantrekkingskrachten tussen de moleculen onderling. Daarom hebben stoffen met moleculaire kristalroosters een lage hardheid, lage smeltpunten en zijn ze vluchtig. De meeste vaste organische verbindingen hebben moleculaire kristalroosters (naftaleen, glucose, suiker).

Metalen kristalroosters

Stoffen met metaalbindingen hebben dat wel metaal kristalroosters.

Op de plaatsen van dergelijke roosters bevinden zich atomen en ionen (hetzij atomen, hetzij ionen, waarin metaalatomen gemakkelijk transformeren en hun buitenste elektronen opgeven “voor algemeen gebruik”). Deze interne structuur van metalen bepaalt hun karakteristiek fysieke eigenschappen: kneedbaarheid, plasticiteit, elektrische en thermische geleidbaarheid, karakteristieke metaalglans.

Terug vooruit

Aandacht! Diavoorbeelden zijn uitsluitend voor informatieve doeleinden en vertegenwoordigen mogelijk niet alle kenmerken van de presentatie. Als u geïnteresseerd bent in dit werk, download dan de volledige versie.

Lestype: Gecombineerd.

Het doel van de les: Voorwaarden scheppen voor de ontwikkeling van het vermogen van leerlingen om de oorzaak-en-gevolg-afhankelijkheid van de fysische eigenschappen van stoffen van het type chemische binding en het type kristalrooster vast te stellen, om het type kristalrooster te voorspellen op basis van de fysische eigenschappen van de stof.

Lesdoelen:

• Ontwikkel concepten over kristallijne en amorfe toestanden vaste stoffen, leerlingen kennis laten maken verschillende types kristalroosters, de afhankelijkheid vaststellen van de fysische eigenschappen van een kristal van de aard van de chemische binding in het kristal en het type kristalrooster, leerlingen basiskennis geven van de invloed van de aard van de chemische binding en de soorten kristallen roosters over de eigenschappen van de stof.
• Ga door met het vormen van het wereldbeeld van studenten, overweeg de wederzijdse invloed van de componenten van geheel-structurele deeltjes van stoffen, waardoor nieuwe eigenschappen verschijnen, ontwikkel het vermogen om hun educatieve werk te organiseren en volg de regels van werken in een team .
• Om de cognitieve interesse van schoolkinderen te ontwikkelen met behulp van probleemsituaties;

Apparatuur: Periodiek systeem D.I. Mendelejev, verzameling “Metalen”, niet-metalen: zwavel, grafiet, rode fosfor, kristallijn silicium, jodium; Presentatie “Soorten kristalroosters”, modellen van kristalroosters verschillende soorten(tafelzout, diamant en grafiet, kooldioxide en jodium, metalen), monsters van kunststoffen en daaruit vervaardigde producten, glas, plasticine, computer, projector.

Tijdens de lessen

1. Organisatorisch moment.

De docent heet de leerlingen welkom en noteert de afwezigen.

2. Kennis testen over de onderwerpen ‘Chemische binding’. Oxidatie toestand."

Zelfstandig werk (15 minuten)

3. Nieuw materiaal bestuderen.

De leerkracht maakt het onderwerp van de les en het doel van de les bekend. (Dia 1,2)

De leerlingen noteren de datum en het onderwerp van de les in hun notitieboekje.

Kennis actualiseren.

De leerkracht stelt vragen aan de klas:

1. Welke soorten deeltjes ken je? Hebben ionen, atomen en moleculen ladingen?
2. Welke soorten chemische bindingen ken je?
3. Welke aggregatietoestanden van stoffen kent u?

Docent:“Elke stof kan een gas, een vloeistof of een vaste stof zijn. Bijvoorbeeld water. Bij normale omstandigheden is een vloeistof, maar het kan stoom en ijs zijn. Of zuurstof is onder normale omstandigheden een gas, bij een temperatuur van -1940 C verandert het in een blauwe vloeistof, en bij een temperatuur van -218,8 ° C stolt het tot een sneeuwachtige massa bestaande uit kristallen van blauwe kleur. In deze les kijken we naar de vaste toestand van stoffen: amorf en kristallijn.” (Dia 3)

Docent: amorfe stoffen hebben geen duidelijk smeltpunt - bij verhitting worden ze geleidelijk zachter en veranderen ze in een vloeibare toestand. Amorfe stoffen zijn bijvoorbeeld chocolade, die zowel in de handen als in de mond smelt; kauwgom, plasticine, was, plastic (voorbeelden van dergelijke stoffen worden getoond). (Dia 7)

Kristallijne stoffen hebben een duidelijk smeltpunt en, belangrijker nog, worden gekenmerkt door de juiste rangschikking van deeltjes op strikt gedefinieerde punten in de ruimte. (Dia's 5,6) Wanneer deze punten met rechte lijnen zijn verbonden, wordt een ruimtelijk raamwerk gevormd, een kristalrooster genoemd. De punten waarop kristaldeeltjes zich bevinden, worden roosterknopen genoemd.

De leerlingen noteren de definitie in hun schrift: “Een kristalrooster is een verzameling punten in de ruimte waarin de deeltjes die een kristal vormen zich bevinden. De punten waarop kristaldeeltjes zich bevinden, worden roosterknopen genoemd.”

Afhankelijk van welke soorten deeltjes zich op de knooppunten van dit rooster bevinden, zijn er 4 soorten roosters. (Dia 8) Als er ionen aanwezig zijn in de knooppunten van een kristalrooster, wordt zo'n rooster ionisch genoemd.

De docent stelt vragen aan de leerlingen:

– Wat zal de naam zijn van kristalroosters, in de knooppunten waarvan zich atomen en moleculen bevinden?

Maar er zijn kristalroosters, op de knooppunten waarvan er zowel atomen als ionen zijn. Dergelijke roosters worden metalen roosters genoemd.

Nu gaan we de tabel invullen: “Kristalroosters, type binding en eigenschappen van stoffen.” Terwijl we de tabel invullen, zullen we de relatie vaststellen tussen het type rooster, het type verbinding tussen deeltjes en de fysische eigenschappen van vaste stoffen.

Laten we eens kijken naar het eerste type kristalrooster, dat ionisch wordt genoemd. (Dia 9)

– Wat is de chemische binding in deze stoffen?

Kijk naar het ionische kristalrooster (een model van zo'n rooster wordt getoond). De knooppunten bevatten positief en negatief geladen ionen. Een natriumchloridekristal bestaat bijvoorbeeld uit positieve natriumionen en negatieve chloride-ionen, waardoor een kubusvormig rooster ontstaat. Stoffen met een ionisch kristalrooster omvatten zouten, oxiden en hydroxiden van typische metalen. Stoffen met een ionisch kristalrooster hebben een hoge hardheid en sterkte, ze zijn vuurvast en niet-vluchtig.

Docent: De fysische eigenschappen van stoffen met een atoomkristalrooster zijn dezelfde als die van stoffen met een ionisch kristalrooster, maar vaak in superlatieven– zeer hard, zeer duurzaam. Diamant, dat een atomair kristalrooster heeft, is de hardste substantie van alle natuurlijke substanties. Het dient als maatstaf voor de hardheid, die wordt beoordeeld aan de hand van een 10-puntensysteem. hoogste score 10.(Dia 10). Voor dit type kristalrooster voert u zelf de benodigde informatie in de tabel in door zelf met het leerboek te werken.

Docent: Laten we eens kijken naar het derde type kristalrooster, dat metaalachtig wordt genoemd. (Dia's 11,12) Op de knooppunten van zo'n rooster bevinden zich atomen en ionen, waartussen elektronen vrij bewegen en ze tot één geheel verbinden.

Deze interne structuur van metalen bepaalt hun karakteristieke fysieke eigenschappen.

Docent: Welke fysische eigenschappen van metalen ken je? (smeedbaarheid, plasticiteit, elektrische en thermische geleidbaarheid, metaalglans).

Docent: In welke groepen zijn alle stoffen verdeeld op basis van hun structuur? (Dia 12)

Laten we eens kijken naar het type kristalrooster dat bekende stoffen als water, kooldioxide, zuurstof, stikstof en andere bezitten. Het heet moleculair. (dia14)

– Welke deeltjes bevinden zich op de knooppunten van dit rooster?

De chemische binding in moleculen die zich op roosterplaatsen bevinden, kan polair covalent of niet-polair covalent zijn. Ondanks het feit dat de atomen in het molecuul met elkaar verbonden zijn door zeer sterke covalente bindingen, werken er zwakke intermoleculaire aantrekkingskrachten tussen de moleculen onderling. Daarom hebben stoffen met een moleculair kristalrooster een lage hardheid, lage smeltpunten en zijn ze vluchtig. Bij gasvormige of vloeibare stoffen speciale condities veranderen in vaste stoffen, dan hebben ze een moleculair kristalrooster. Voorbeelden van dergelijke stoffen kunnen vast water - ijs, vast kooldioxide - droogijs zijn. Dit rooster bevat naftaleen, dat wordt gebruikt om wollen producten tegen motten te beschermen.

– Welke eigenschappen van het moleculaire kristalrooster bepalen het gebruik van naftaleen? (wisselvalligheid). Zoals we zien kunnen niet alleen vaste stoffen een moleculair kristalrooster hebben. eenvoudig stoffen: edelgassen, H 2, O 2, N 2, I 2, O 3, witte fosfor P 4, maar en complex: vast water, vast waterstofchloride en waterstofsulfide. De meeste vaste organische verbindingen hebben moleculaire kristalroosters (naftaleen, glucose, suiker).

De roosterplaatsen bevatten niet-polaire of polaire moleculen. Ondanks het feit dat de atomen in de moleculen met elkaar verbonden zijn door sterke covalente bindingen, werken zwakke intermoleculaire krachten tussen de moleculen onderling.

Conclusie: De stoffen zijn kwetsbaar, hebben een lage hardheid, lage temperatuur smeltend, vluchtig.

Vraag: Welk proces wordt sublimatie of sublimatie genoemd?

Antwoord: De overgang van een stof van een vaste aggregatietoestand rechtstreeks naar een gasvormige toestand, waarbij de vloeibare toestand wordt omzeild, wordt genoemd sublimatie of sublimatie.

Demonstratie van experiment: sublimatie van jodium

Vervolgens benoemen de leerlingen om de beurt de informatie die ze in de tabel hebben opgeschreven.

Kristalroosters, type binding en eigenschappen van stoffen.

Grilltype	Soorten deeltjes op roosterlocaties	Type communicatie tussen deeltjes	Voorbeelden van stoffen	Fysische eigenschappen van stoffen
Ionisch	Ionen	Ionisch – sterke band	Zouten, halogeniden (IA, IIA), oxiden en hydroxiden van typische metalen	Vast, sterk, niet-vluchtig, bros, vuurvast, veel oplosbaar in water, smeltingen geleiden elektrische stroom
Nucleair	Atomen	1. Covalent niet-polair – de binding is erg sterk 2. Covalent polair – de binding is erg sterk	Simpele stoffen A: diamant (C), grafiet (C), boor (B), silicium (Si). Complexe stoffen : aluminiumoxide (Al 2 O 3), siliciumoxide (IV) – SiO 2	Zeer hard, zeer vuurvast, duurzaam, niet-vluchtig, onoplosbaar in water
Moleculair	Moleculen	Er zijn zwakke krachten tussen moleculen intermoleculaire aantrekkingskracht, maar binnen de moleculen is er een sterke covalente binding	Vaste stoffen onder speciale omstandigheden die onder normale omstandigheden gassen of vloeistoffen zijn (O 2, H 2, Cl 2, N 2, Br 2, H 2 O, CO 2, HCl); zwavel, witte fosfor, jodium; organisch materiaal	Breekbaar, vluchtig, smeltbaar, in staat tot sublimatie, heeft een lage hardheid
Metaal	Atoom-ionen	Metaal - verschillende sterktes	Metalen en legeringen	Buigzaam, glanzend, taai, thermisch en elektrisch geleidend

Docent: Welke conclusie kunnen we trekken uit het werk dat op tafel is gedaan?

Conclusie 1: De fysische eigenschappen van stoffen zijn afhankelijk van het type kristalrooster. Samenstelling van de stof → Type chemische binding → Type kristalrooster → Eigenschappen van stoffen . (Dia 18).

Vraag: Welk type kristalrooster van de hierboven besproken soorten komt niet voor eenvoudige stoffen?

Antwoord: Ionische kristalroosters.

Vraag: Welke kristalroosters zijn kenmerkend voor eenvoudige stoffen?

Antwoord: Voor eenvoudige stoffen - metalen - een metalen kristalrooster; voor niet-metalen – atomair of moleculair.

Werken met het Periodiek Systeem D.I. Mendelejev.

Vraag: Waar bevinden zich de metalen elementen in het periodiek systeem en waarom? Niet-metalen elementen en waarom?

Antwoord : Als je een diagonaal tekent van boor naar astatine, dan zullen er in de linkerbenedenhoek van deze diagonaal metalen elementen zijn, omdat op het laatste energieniveau bevatten ze één tot drie elektronen. Dit zijn elementen I A, II A, III A (behalve boor), evenals tin en lood, antimoon en alle elementen van secundaire subgroepen.

Niet-metalen elementen bevinden zich in de rechterbovenhoek van deze diagonaal, omdat op het laatste energieniveau bevatten ze vier tot acht elektronen. Dit zijn de elementen IV A, VA, VI A, VII A, VIII A en boor.

Docent: Laten we niet-metalen elementen vinden waarvan de eenvoudige substanties een atomair kristalrooster hebben (Antwoord: C, B, Si) en moleculair ( Antwoord: N, S, O , halogenen en edelgassen )

Docent: Formuleer een conclusie over hoe je het type kristalrooster van een eenvoudige substantie kunt bepalen, afhankelijk van de positie van de elementen in het periodiek systeem van D.I. Mendelejev.

Antwoord: Voor metaalelementen die zich in I A, II A, IIIA bevinden (behalve boor), evenals tin en lood, en alle elementen van secundaire subgroepen in een eenvoudige substantie, is het type rooster metaal.

Voor niet-metalen elementen IV A en boor in een eenvoudige substantie is het kristalrooster atomair; en de elementen VA, VI A, VII A, VIII A hebben in eenvoudige stoffen een moleculair kristalrooster.

We werken verder met de ingevulde tabel.

Docent: Kijk goed naar de tafel. Welk patroon is waar te nemen?

We luisteren aandachtig naar de antwoorden van de leerlingen en trekken dan samen met de klas een conclusie. Conclusie 2 (dia 17)

4. Het bevestigen van het materiaal.

Test (zelfbeheersing):

Stoffen die in de regel een moleculair kristalrooster hebben:
a) Vuurvast en zeer oplosbaar in water
b) Smeltbaar en vluchtig
c) Vast en elektrisch geleidend
d) Thermisch geleidend en kunststof

Het concept ‘molecuul’ is niet van toepassing op de structurele eenheid van een stof:
water
b) Zuurstof
c) Diamant
d) Ozon

Het atomaire kristalrooster is kenmerkend voor:
a) Aluminium en grafiet
b) Zwavel en jodium
c) Siliciumoxide en natriumchloride
d) Diamant en boor

Als een stof goed oplosbaar is in water, een hoog smeltpunt heeft en elektrisch geleidend is, dan is het kristalrooster:
a) Moleculair
b) Nucleair
c) Ionisch
d) Metaal

5. Reflectie.

6. Huiswerk.

Karakteriseer elk type kristalrooster volgens het plan: Wat zit er in de knooppunten van het kristalrooster, structurele eenheid → Type chemische binding tussen de deeltjes van het knooppunt → Interactiekrachten tussen de deeltjes van het kristal → Fysische eigenschappen als gevolg van het kristal rooster → Geaggregeerde toestand van de stof onder normale omstandigheden → Voorbeelden.

Gebruik de formules van de gegeven stoffen: SiC, CS 2, NaBr, C 2 H 2 - bepaal het type kristalrooster (ionisch, moleculair) van elke verbinding en beschrijf op basis hiervan de verwachte fysische eigenschappen van elk van de vier stoffen.