Oxiden met een atomair kristalrooster. Kristalroosters in de chemie

29.09.2019

In de natuur zijn er twee soorten: vaste stoffen, die sterk verschillen in hun eigenschappen. Dit zijn amorfe en kristallijne lichamen. En amorfe lichamen hebben geen exact smeltpunt, ze worden geleidelijk zachter tijdens verwarming en veranderen dan in een vloeibare toestand. Een voorbeeld van dergelijke stoffen is hars of gewone plasticine. Maar de situatie is heel anders met kristallijne stoffen. Ze blijven in vaste toestand tot een bepaalde temperatuur, en pas na het bereiken smelten deze stoffen.

Het draait allemaal om de structuur van dergelijke stoffen. In kristallijne lichamen bevinden de deeltjes waaruit ze zijn samengesteld zich op bepaalde punten. En als je ze met rechte lijnen verbindt, krijg je een soort denkbeeldig frame, dat het kristalrooster wordt genoemd. En de soorten kristalroosters kunnen heel verschillend zijn. En volgens het type deeltjes waaruit ze zijn "gebouwd", zijn roosters verdeeld in vier typen. Dit zijn ionische, atomaire, moleculaire en

En op de knopen zijn er respectievelijk ionen, en daartussen is er een ionische binding. kan zowel eenvoudig (Cl-, Na+) als complex (OH-, SO2-) zijn. En dit soort kristalroosters kunnen enkele metaalhydroxiden en -oxiden, zouten en andere soortgelijke stoffen bevatten. Neem bijvoorbeeld gewoon natriumchloride. Het wisselt negatieve chloorionen en positieve natriumionen af, die een kubisch kristalrooster vormen. Ionische bindingen in zo'n rooster zijn zeer stabiel en stoffen die volgens dit principe zijn "gebouwd", hebben een voldoende hoge sterkte en hardheid.

Er zijn ook soorten kristalroosters die atomair worden genoemd. Hier bevinden zich atomen op de knopen, waartussen een sterke covalente binding bestaat. Niet veel stoffen hebben een atoomrooster. Deze omvatten diamant, evenals kristallijn germanium, silicium en boor. Er zijn enkele meer complexe stoffen die respectievelijk een atomair kristalrooster bevatten en hebben. Deze strass en silica. En in de meeste gevallen zijn dergelijke stoffen erg sterk, hard en vuurvast. Ze zijn ook praktisch onoplosbaar.

En de moleculaire typen kristalroosters hebben de meeste verschillende stoffen. Deze omvatten bevroren water, dat wil zeggen gewoon ijs, "droogijs" - gestold koolmonoxide, evenals vast waterstofsulfide en waterstofchloride. Moleculaire roosters hebben ook veel vaste stoffen organische bestanddelen. Deze omvatten suiker, glucose, naftaleen en andere soortgelijke stoffen. En de moleculen die zich in de knooppunten van zo'n rooster bevinden, zijn onderling verbonden door polaire en niet-polaire chemische bindingen. En ondanks het feit dat er sterke covalente bindingen zijn tussen atomen in de moleculen, worden deze moleculen zelf in het rooster gehouden vanwege zeer zwakke intermoleculaire bindingen. Daarom zijn dergelijke stoffen behoorlijk vluchtig, smelten ze gemakkelijk en hebben ze geen hoge hardheid.

Nou, metalen hebben de meeste verschillende soorten kristal roosters. En hun knopen kunnen zowel atomen als ionen bevatten. Tegelijkertijd kunnen atomen gemakkelijk in ionen veranderen, waardoor hun elektronen aan " normaal gebruik". Op dezelfde manier kunnen ionen, die een vrij elektron 'vangen', atomen worden. En zo'n rooster bepaalt eigenschappen van metalen als vervormbaarheid, kneedbaarheid, thermische en elektrische geleidbaarheid.

Ook zijn de soorten kristalroosters van metalen en andere stoffen verdeeld in zeven hoofdsystemen volgens de vorm van de elementaire cellen van het rooster. De eenvoudigste is de kubieke cel. Er zijn ook ruitvormige, tetragonale, hexagonale, rhomboëdrische, monokliene en trikliene eenheidscellen die de vorm van het gehele kristalrooster bepalen. Maar in de meeste gevallen zijn kristalroosters complexer dan de hierboven genoemde. Dit komt door het feit dat elementaire deeltjes zich niet alleen in de knooppunten van het rooster kunnen bevinden, maar ook in het midden of op de vlakken. En onder metalen zijn de meest voorkomende drie complexe kristalroosters: kubisch op het gezicht gecentreerd, op het lichaam gecentreerd kubisch en zeshoekig dicht opeengepakt. De fysieke kenmerken van metalen zijn ook niet alleen afhankelijk van de vorm van hun kristalrooster, maar ook van de interatomaire afstand en andere parameters.

De meeste stoffen worden gekenmerkt door het vermogen, afhankelijk van de omstandigheden, om zich in een van de drie aggregatietoestanden te bevinden: vast, vloeibaar of gasvormig.

Bijvoorbeeld water bij normale druk in het temperatuurbereik van 0-100 o C is het een vloeistof, bij temperaturen boven 100 o C kan het alleen in gasvorm voorkomen en bij temperaturen onder 0 o C is het een vaste stof.
Stoffen in vaste toestand maken onderscheid tussen amorf en kristallijn.

Kenmerkend voor amorfe stoffen is de afwezigheid van een duidelijk smeltpunt: hun vloeibaarheid neemt geleidelijk toe met toenemende temperatuur. Amorfe stoffen omvatten verbindingen zoals was, paraffine, de meeste kunststoffen, glas, enz.

Niettemin hebben kristallijne stoffen een specifiek smeltpunt, d.w.z. een stof met een kristallijne structuur gaat niet geleidelijk, maar abrupt van een vaste toestand naar een vloeistof wanneer een bepaalde temperatuur wordt bereikt. Voorbeelden van kristallijne stoffen zijn keukenzout, suiker, ijs.

Het verschil in de fysische eigenschappen van amorfe en kristallijne vaste stoffen is voornamelijk te wijten aan de structurele kenmerken van dergelijke stoffen. Wat is het verschil tussen een stof in een amorfe en kristallijne toestand, de gemakkelijkste manier om dit te begrijpen is aan de hand van de volgende illustratie:

Zoals je kunt zien, is er in een amorfe substantie, in tegenstelling tot een kristallijne, geen orde in de rangschikking van deeltjes. Als men in een kristallijne substantie mentaal twee atomen dicht bij elkaar verbindt met een rechte lijn, dan kan men ontdekken dat dezelfde deeltjes op strikt gedefinieerde intervallen op deze lijn zullen liggen:

Dus in het geval kristallijne stoffen we kunnen praten over zoiets als een kristalrooster.

kristalrooster een ruimtelijk frame genoemd dat de punten van de ruimte verbindt waarin zich deeltjes bevinden die een kristal vormen.

De punten in de ruimte waar de deeltjes die het kristal vormen zich bevinden, worden genoemd rooster knooppunten .

Afhankelijk van welke deeltjes zich in de knopen van het kristalrooster bevinden, zijn er: moleculair, atomair, ionisch en metalen kristalrooster .

in knopen moleculair kristalrooster

Het kristalrooster van ijs als voorbeeld van een moleculair rooster

er zijn moleculen waarin de atomen zijn gebonden door sterke covalente bindingen, maar de moleculen zelf worden dicht bij elkaar gehouden door zwakke intermoleculaire krachten. Door zulke zwakke intermoleculaire interacties zijn kristallen met een moleculair rooster kwetsbaar. Dergelijke stoffen van stoffen met een andere structuur verschillen aanzienlijk meer lage temperaturen smelten en koken, niet geleiden; elektriciteit, kan al dan niet oplossen in verschillende oplosmiddelen. Oplossingen van dergelijke verbindingen kunnen al dan niet elektriciteit geleiden, afhankelijk van de klasse van de verbinding. Verbindingen met een moleculair kristalrooster bevatten veel eenvoudige stoffen - niet-metalen (gehard H 2, O 2, Cl 2, ruitvormige zwavel S 8, witte fosfor P 4), evenals vele complexe stoffen - waterstofverbindingen van niet-metalen, zuren, oxiden van niet-metalen, de meeste organische stoffen. Opgemerkt moet worden dat als de stof zich in een gasvormige of vloeibare toestand bevindt, het ongepast is om over het moleculaire kristalrooster te praten: het is correcter om de term te gebruiken - het moleculaire type structuur.

Het kristalrooster van diamant als voorbeeld van een atoomrooster

in knopen atomair kristalrooster

er zijn atomen. In dit geval zijn alle knopen van zo'n kristalrooster met elkaar "verknoopt" door middel van sterke covalente bindingen tot een enkel kristal. In feite is zo'n kristal één gigantisch molecuul. Vanwege structurele kenmerken zijn alle stoffen met een atomair kristalrooster vast, hebben ze een hoog smeltpunt, zijn ze chemisch inactief, onoplosbaar in water of organische oplosmiddelen en geleiden hun smelten geen elektrische stroom. Er moet aan worden herinnerd dat stoffen met een atomaire structuur van eenvoudige stoffen omvatten boor B, koolstof C (diamant en grafiet), silicium Si, van complexe stoffen - siliciumdioxide SiO 2 (kwarts), siliciumcarbide SiC, boornitride BN.

Voor stoffen met ionisch kristalrooster

op de roosterplaatsen zijn ionen met elkaar verbonden via ionische bindingen.
Omdat ionische bindingen sterk genoeg zijn, hebben stoffen met een ionenrooster een relatief hoge hardheid en vuurvastheid. Meestal zijn ze oplosbaar in water en hun oplossingen, zoals smelten, geleiden elektriciteit.
Voor stoffen met ion type het kristalrooster omvat metaal- en ammoniumzouten (NH 4 +), basen, metaaloxiden. Een echt teken van de ionische structuur van een stof is de aanwezigheid in zijn samenstelling van zowel atomen van een typisch metaal als niet-metaal.

Het kristalrooster van natriumchloride als voorbeeld van een ionenrooster

waargenomen in kristallen van vrije metalen, bijvoorbeeld natrium Na, ijzer Fe, magnesium Mg, enz. In het geval van een metaalkristalrooster bevinden zich kationen en metaalatomen op de knooppunten, waartussen elektronen bewegen. In dit geval hechten bewegende elektronen zich periodiek aan kationen, waardoor hun lading wordt geneutraliseerd, en individuele neutrale metaalatomen "laten" in plaats daarvan een deel van hun elektronen "los" en veranderen ze op hun beurt in kationen. In feite behoren "vrije" elektronen niet tot individuele atomen, maar tot het hele kristal.

Dergelijke structurele kenmerken leiden ertoe dat metalen warmte en elektrische stroom goed geleiden, vaak een hoge ductiliteit (ductiliteit) hebben.
De spreiding in de waarden van de smelttemperaturen van metalen is erg groot. Het smeltpunt van kwik is bijvoorbeeld ongeveer min 39 o C (vloeistof in normale omstandigheden), en wolfraam - 3422 °C. Opgemerkt moet worden dat onder normale omstandigheden alle metalen behalve kwik vaste stoffen zijn.

Het zijn geen individuele atomen of moleculen die chemische interacties aangaan, maar stoffen.

Het is onze taak om kennis te maken met de structuur van materie.

Bij lage temperaturen bevinden stoffen zich in een stabiele vaste toestand.

☼ De hardste stof in de natuur is diamant. Hij wordt beschouwd als de koning van alle edelstenen en edelstenen. En de naam zelf betekent in het Grieks 'onverwoestbaar'. Diamanten worden al lang beschouwd als wonderbaarlijke stenen. Men geloofde dat een persoon die diamanten draagt geen maagaandoeningen kent, gif heeft geen invloed op hem, hij behoudt zijn geheugen en opgewekte stemming tot op hoge leeftijd, geniet koninklijke gunst.

☼ Een diamant die wordt onderworpen aan sieradenverwerking - snijden, polijsten, wordt een diamant genoemd.

Tijdens het smelten, als gevolg van thermische trillingen, wordt de volgorde van de deeltjes verstoord, ze worden mobiel, terwijl het karakter chemische binding niet wordt geschonden. Er zijn dus geen fundamentele verschillen tussen de vaste en vloeibare toestand.

Vloeibaarheid verschijnt in de vloeistof (d.w.z. het vermogen om de vorm van een vat aan te nemen).

vloeibare kristallen

Vloeibare kristallen werden aan het einde van de 19e eeuw ontdekt, maar zijn de afgelopen 20-25 jaar bestudeerd. Veel weergaveapparaten met moderne technologie, bijvoorbeeld sommige Digitaal horloge, minicomputers, draaien op vloeibare kristallen.

Over het algemeen klinken de woorden "vloeibare kristallen" niet minder ongewoon dan "heet ijs". In feite kan ijs echter ook heet zijn, omdat. bij een druk van meer dan 10.000 atm. waterijs smelt bij temperaturen boven 200 ° C. De ongebruikelijke combinatie van "vloeibare kristallen" is dat de vloeibare toestand de mobiliteit van de structuur aangeeft en dat het kristal een strikte volgorde aanneemt.

Als een stof bestaat uit polyatomaire moleculen met een langwerpige of lamellaire vorm en een asymmetrische structuur, dan zijn deze moleculen bij het smelten op een bepaalde manier ten opzichte van elkaar georiënteerd (hun lange assen zijn evenwijdig). In dit geval kunnen de moleculen vrij parallel aan zichzelf bewegen, d.w.z. het systeem krijgt de vloeibaarheidskarakteristiek van een vloeistof. Tegelijkertijd behoudt het systeem een geordende structuur die de eigenschappen van kristallen bepaalt.

De hoge mobiliteit van een dergelijke structuur maakt het mogelijk om deze te controleren door zeer zwakke invloeden (thermisch, elektrisch, enz.), d.w.z. doelbewust de eigenschappen van een stof veranderen, inclusief optische, met zeer weinig energie, die wordt gebruikt in moderne technologie.

Soorten kristalroosters

Elke chemische stof wordt gevormd een groot aantal identieke deeltjes die met elkaar verbonden zijn.

Bij lage temperaturen, wanneer thermische beweging wordt belemmerd, zijn de deeltjes strikt georiënteerd in ruimte en vorm kristalrooster.

Kristalcel - het een structuur met een geometrisch correcte opstelling van deeltjes in de ruimte.

In het kristalrooster zelf worden knopen en internodale ruimte onderscheiden.

Dezelfde stof afhankelijk van de omstandigheden (P, t,...) bestaat in verschillende kristallijne vormen (dat wil zeggen, ze hebben verschillende kristalroosters) - allotrope modificaties die verschillen in eigenschappen.

Er zijn bijvoorbeeld vier modificaties van koolstof bekend - grafiet, diamant, carbyne en lonsdaleite.

☼ vierde variëteit kristallijne koolstof"Lonsdaleite" is weinig bekend. Het werd gevonden in meteorieten en kunstmatig verkregen, en de structuur ervan wordt nog steeds bestudeerd.

☼ Roet, cola, houtskool toegeschreven aan amorfe polymeren van koolstof. Inmiddels is echter bekend geworden dat dit ook kristallijne stoffen zijn.

☼ In het roet werden trouwens glimmende zwarte deeltjes gevonden, die ze "spiegelkoolstof" noemden. Spiegelkoolstof is chemisch inert, hittebestendig, ondoordringbaar voor gassen en vloeistoffen, heeft glad oppervlak en absolute compatibiliteit met levende weefsels.

☼ De naam grafiet komt van het Italiaanse "graffito" - ik schrijf, ik teken. Grafiet is een donkergrijze kristallen met een vage metaalachtige glans, heeft een gelaagd rooster. Afzonderlijke lagen van atomen in een grafietkristal, relatief zwak aan elkaar gebonden, zijn gemakkelijk van elkaar te scheiden.

SOORTEN KRISTALLATTICES

	ionisch			metalen
Wat zit er in de knopen van het kristalrooster, structurele eenheid?	ionen	atomen	moleculen	atomen en kationen
Type chemische binding tussen knoopdeeltjes	ionisch		covalent: polair en niet-polair	metalen
Krachten van interactie tussen kristaldeeltjes	elektrostatisch cali	covalent	intermoleculaire nee	elektrostatisch cali
Fysieke eigenschappen, vanwege het kristalrooster	de aantrekkingskrachten tussen de ionen zijn sterk, T pl. (hardnekkig), Gemakkelijk oplosbaar in water smelt en oplossing geleidt elektrische stroom, niet-vluchtig (geen geur)	covalente bindingen tussen atomen zijn groot, T pl. en T kip heel, zijn niet oplosbaar in water de smelt geleidt geen elektriciteit	De aantrekkingskrachten tussen moleculen zijn klein T pl. ik, Sommige lossen op in water Ze hebben een geur - ze zijn vluchtig	interactiekrachten zijn geweldig T pl. , Hoge thermische en elektrische geleidbaarheid
Geaggregeerde toestand van materie onder normale omstandigheden	stevig	stevig	moeilijk, gasvormig, vloeistof	moeilijk, vloeistof (H G)
Voorbeelden	de meeste zouten, alkaliën, typische metaaloxiden	C (diamant, grafiet), Si, Ge, B, SiO 2, CaC 2, SiC (carborundum), BN, Fe 3 C, TaC (t pl. \u003d 3800 0 С) Rode en zwarte fosfor. Oxiden van sommige metalen.	alle gassen, vloeistoffen, de meeste niet-metalen: inerte gassen, halogenen, H 2 , N 2 , O 2 , O 3 , P 4 (wit), S 8 . Waterstofverbindingen van niet-metalen, oxiden van niet-metalen: H 2 O, CO 2 "droogijs". meeste organische verbindingen.	Metalen, legeringen

Als de kristalgroeisnelheid laag is bij afkoeling, wordt een glasachtige toestand (amorf) gevormd.

De relatie tussen de positie van een element in het periodiek systeem en het kristalrooster van zijn eenvoudige substantie.

Er is een nauw verband tussen de positie van een element in het periodiek systeem en het kristalrooster van de overeenkomstige elementaire substantie.

		groep
			III			VII	VIII
P e R en O D						H2
				N2	O2	F2
	III			P4	S8	Cl2
						Br2
						ik 2
Een type kristalrooster		metalen			nucleair	moleculair

De eenvoudige stoffen van de overige elementen hebben een metalen kristalrooster.

BEVESTIGING

Bestudeer de lesstof, beantwoord de volgende vragen schriftelijk in je schrift:

Wat is een kristalrooster?
Welke soorten kristalroosters zijn er?
Beschrijf elk type kristalrooster volgens het plan: Wat zit er in de knopen van het kristalrooster, structurele eenheid → Type chemische binding tussen de deeltjes van het knooppunt → Krachten van interactie tussen deeltjes van het kristal → Fysische eigenschappen door het kristal rooster → Geaggregeerde toestand van materie onder normale omstandigheden → Voorbeelden

Voltooi de taken over dit onderwerp:

Welk type kristalrooster hebben de volgende stoffen die veel in het dagelijks leven worden gebruikt: water, azijnzuur (CH 3 COOH), suiker (C 12 H 22 O 11), kaliummeststof(KCl), rivierzand (SiO 2) - smeltpunt 1710 0 C, ammoniak (NH 3), keukenzout? Trek een algemene conclusie: welke eigenschappen van een stof kunnen het type kristalrooster bepalen?
Volgens 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 fysieke eigenschappen van elk van de vier stoffen.
Trainer nummer 1. "Kristalen roosters"
Trainer nummer 2. "Testtaken"
Test (zelfcontrole):

1) Stoffen met een moleculair kristalrooster, in de regel:

een). vuurvast en zeer oplosbaar in water;
B). smeltbaar en vluchtig
v). Solide en elektrisch geleidend
G). Thermisch geleidend en plastic

2) Het concept van "molecuul" niet toepasbaar met betrekking tot de structurele eenheid van de stof:

een). water

B). zuurstof

v). diamant

G). ozon

3) Het atomaire kristalrooster is kenmerkend voor:

een). aluminium en grafiet

B). zwavel en jodium

v). siliciumoxide en natriumchloride

G). diamant en boor

4) Als de stof goed oplosbaar is in water, heeft hoge temperatuur smeltend, elektrisch geleidend, dan is het kristalrooster:

een). moleculair

B). nucleair

v). ionisch

G). metalen

Vaste stoffen bestaan in kristallijne en amorfe toestand en hebben overwegend een kristallijne structuur. Het onderscheidt zich door de juiste locatie van deeltjes op nauwkeurig gedefinieerde punten, wordt gekenmerkt door periodieke herhaling in volume.Als we deze punten mentaal verbinden met rechte lijnen, krijgen we een ruimtelijk kader, dat het kristalrooster wordt genoemd. Het concept van "kristalrooster" verwijst naar een geometrisch beeld dat een driedimensionale periodiciteit beschrijft in de rangschikking van moleculen (atomen, ionen) in een kristalruimte.

De punten waar deeltjes zich bevinden, worden roosterknooppunten genoemd. Internodale verbindingen werken in het frame. Het type deeltjes en de aard van de verbinding daartussen: moleculen, atomen, ionen - bepalen In totaal worden vier van dergelijke typen onderscheiden: ionisch, atomair, moleculair en metallisch.

Als ionen (deeltjes met een negatieve of positieve lading) zich op de roosterknooppunten bevinden, dan is dit een ionisch kristalrooster dat wordt gekenmerkt door bindingen met dezelfde naam.

Deze bindingen zijn zeer sterk en stabiel. Daarom hebben stoffen met dit type structuur een voldoende hoge hardheid en dichtheid, niet-vluchtig en vuurvast. Bij lage temperaturen gedragen ze zich als diëlektrica. Tijdens het smelten van dergelijke verbindingen wordt echter het geometrisch correcte ionische kristalrooster (de rangschikking van ionen) geschonden en nemen de sterkte-bindingen af.

Bij een temperatuur dichtbij het smeltpunt zijn kristallen met een ionische binding al in staat een elektrische stroom te geleiden. Dergelijke verbindingen zijn gemakkelijk oplosbaar in water en andere vloeistoffen die zijn samengesteld uit polaire moleculen.

Het ionische kristalrooster is kenmerkend voor alle stoffen met een ionische binding - zouten, metaalhydroxiden, binaire verbindingen van metalen met niet-metalen. heeft geen richting in de ruimte, omdat elk ion is geassocieerd met meerdere tegenionen tegelijk, waarvan de sterkte van interactie afhangt van de afstand ertussen (wet van Coulomb). Ionisch gebonden verbindingen hebben een niet-moleculaire structuur; het zijn vaste stoffen met ionenroosters, hoge polariteit, hoog smelt- en kookpunt en zijn elektrisch geleidend in waterige oplossingen. Verbindingen met ionische bindingen in hun zuivere vorm worden bijna nooit gevonden.

Het ionische kristalrooster is inherent aan sommige hydroxiden en oxiden van typische metalen, zouten, d.w.z. stoffen met ionic

Naast ionische bindingen in kristallen zijn er metallische, moleculaire en covalente bindingen.

Kristallen met een covalente binding zijn halfgeleiders of diëlektrica. Typische voorbeelden van atomaire kristallen zijn diamant, silicium en germanium.

Diamant is een mineraal, een allotropische kubische modificatie (vorm) van koolstof. Het kristalrooster van diamant is atomair, zeer complex. Op de knopen van zo'n rooster zijn atomen met elkaar verbonden door extreem sterke covalente bindingen. Een diamant bestaat uit individuele koolstofatomen, één voor één in het midden van een tetraëder waarvan de hoekpunten de vier dichtstbijzijnde atomen zijn. Zo'n rooster wordt gekenmerkt door een kubusvormig gecentreerd vlak, die de maximale hardheid van diamant en een vrij hoog smeltpunt bepaalt. Er zijn geen moleculen in het diamantrooster - en het kristal kan worden gezien als een imposante molecule.

Bovendien is het kenmerkend voor silicium, vast boor, germanium en verbindingen van afzonderlijke elementen met silicium en koolstof (silica, kwarts, mica, rivierzand, carborundum). Over het algemeen zijn er relatief weinig vertegenwoordigers met een atoomrooster.

Pagina 1

Moleculaire kristalroosters en hun overeenkomstige moleculaire bindingen worden voornamelijk gevormd in de kristallen van die stoffen in wiens moleculen de bindingen covalent zijn. Bij verhitting worden de bindingen tussen moleculen gemakkelijk vernietigd, dus stoffen met moleculaire roosters hebben een laag smeltpunt.

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 voeren ze een vrij zwakke binding uit. 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 knopen van het moleculaire kristalrooster worden gevormd door moleculen. Moleculair rooster heeft bijvoorbeeld kristallen van waterstof, zuurstof, stikstof, edelgassen, koolstofdioxide, organische stoffen.

De aanwezigheid van het moleculaire kristalrooster van de vaste fase is de reden voor de onbeduidende adsorptie van ionen uit de moederloog, en bijgevolg voor de veel hogere zuiverheid van de precipitaten in vergelijking met de precipitaten, die worden gekenmerkt door een ionisch kristal. Aangezien de precipitatie in dit geval plaatsvindt in het optimale zuurgraadbereik, dat verschillend is voor de door dit reagens neergeslagen ionen, hangt het af van de waarde van de overeenkomstige stabiliteitsconstanten van de complexen. Dit feit maakt het mogelijk om, door de zuurgraad van de oplossing aan te passen, selectieve en soms zelfs specifieke precipitatie van bepaalde ionen te bereiken. Soortgelijke resultaten kunnen vaak worden verkregen door de donorgroepen in de organische reagentia op geschikte wijze te modificeren, rekening houdend met de kenmerken van de complexerende kationen die precipiteren.

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

In moleculaire kristalroosters zijn hun samenstellende moleculen met elkaar verbonden door relatief zwakke van der Waals-krachten, terwijl de atomen in het molecuul zijn verbonden door een veel sterkere covalente binding. Daarom behouden de moleculen in dergelijke roosters hun individualiteit en bezetten ze één plaats van het kristalrooster. Substitutie is hier mogelijk als de moleculen vergelijkbaar zijn in vorm en grootte. Omdat de krachten die de moleculen binden relatief zwak zijn, zijn de substitutielimieten hier veel groter. Zoals Nikitin aantoonde, kunnen atomen van edelgassen isomorf de moleculen van CO2, SO2, CH3COCH3 en andere in de roosters van deze stoffen vervangen. gelijkenis chemische formule is hier niet vereist.

In moleculaire kristalroosters bevinden moleculen zich op de roosterplaatsen. De meeste stoffen met een covalente binding vormen dit soort kristallen. Moleculaire roosters vormen vast waterstof, chloor, kooldioxide en andere stoffen die bij gewone temperaturen gasvormig zijn. Kristallen van de meeste organische stoffen zijn ook van dit type. Zo zijn er veel stoffen met een moleculair kristalrooster bekend. Moleculen die zich op de roosterplaatsen bevinden, zijn aan elkaar gebonden door intermoleculaire krachten (de aard van deze krachten is hierboven besproken; zie p. Aangezien intermoleculaire krachten veel zwakker zijn dan chemische bindingskrachten, worden moleculaire kristallen met een laag smeltpunt gekenmerkt door aanzienlijke vluchtigheid, hun hardheid is laag Bijzonder lage smelt- en kookpunten van die stoffen waarvan de moleculen niet-polair zijn Paraffinekristallen zijn bijvoorbeeld erg zacht, hoewel de CC-covalente bindingen in de koolwaterstofmoleculen waaruit deze kristallen bestaan even sterk zijn als de bindingen in diamantgassen, moet ook worden toegeschreven aan moleculaire gassen, bestaande uit monoatomaire moleculen, aangezien valentiekrachten geen rol spelen bij de vorming van deze kristallen en de bindingen tussen deeltjes hier hetzelfde karakter hebben als in andere moleculaire kristallen; veroorzaakt een relatief grote waarde van interatomaire afstanden in deze kristallen.

Debyegram registratieschema.

Op de knopen van moleculaire kristalroosters bevinden zich moleculen die met elkaar verbonden zijn door zwakke intermoleculaire krachten. Dergelijke kristallen vormen stoffen met een covalente binding in moleculen. Er zijn veel stoffen met een moleculair kristalrooster bekend. Moleculaire roosters hebben vaste waterstof, chloor, koolstofdioxide en andere stoffen die bij normale temperatuur gasvormig zijn. Kristallen van de meeste organische stoffen zijn ook van dit type.

keer bekeken

Opslaan in Odnoklassniki Opslaan in VKontakte

in knopen moleculair kristalrooster

in knopen atomair kristalrooster

Voor stoffen met ionisch kristalrooster

Dit vind je misschien ook leuk