Oxiden met een atomair kristalrooster. Kristalroosters in de chemie

Er zijn twee soorten in de natuur vaste stoffen, die aanzienlijk verschillen in hun eigenschappen. Dit zijn amorfe en kristallijne lichamen. En amorfe lichamen hebben geen exact smeltpunt; tijdens verwarming worden ze geleidelijk zachter en gaan ze vervolgens over in een vloeibare toestand. Een voorbeeld van dergelijke stoffen is hars of gewone plasticine. Maar bij kristallijne stoffen is de situatie compleet anders. Ze blijven in vaste toestand tot een bepaalde temperatuur, en pas nadat ze deze temperatuur hebben bereikt, smelten deze stoffen.

Het draait allemaal om de structuur van dergelijke stoffen. In kristallijne vaste stoffen 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 een kristalrooster wordt genoemd. En de soorten kristalroosters kunnen heel verschillend zijn. En afhankelijk van het type deeltjes waaruit ze zijn ‘gebouwd’, zijn roosters verdeeld in vier typen. Dit zijn ionische, atomaire, moleculaire en

En op de knooppunten bevinden zich dienovereenkomstig ionen, en er is een ionische binding daartussen. 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 vrij hoge sterkte en hardheid.

Er zijn ook soorten kristalroosters die atomaire roosters worden genoemd. Hier bevatten de knooppunten atomen waartussen een sterke covalente binding bestaat. Niet veel stoffen hebben een atoomrooster. Deze omvatten diamant, maar ook kristallijn germanium, silicium en boor. Er zijn ook enkele complexe stoffen die een atomair kristalrooster bevatten en dienovereenkomstig hebben. Dit strass en silica. En in de meeste gevallen zijn dergelijke stoffen erg sterk, hard en vuurvast. Ze zijn ook vrijwel onoplosbaar.

En moleculaire soorten 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 bevatten ook veel vaste stoffen. organische bestanddelen. Deze omvatten suiker, glucose, naftaleen en andere soortgelijke stoffen. En de moleculen die zich op de knooppunten van zo'n rooster bevinden, zijn met elkaar verbonden door polaire en niet-polaire chemische bindingen. En ondanks het feit dat er binnen de moleculen sterke covalente bindingen tussen atomen bestaan, worden deze moleculen zelf in het rooster vastgehouden vanwege zeer zwakke intermoleculaire bindingen. Daarom zijn dergelijke stoffen behoorlijk vluchtig, smelten gemakkelijk en hebben geen grote hardheid.

Welnu, metalen hebben het meeste verschillende soorten kristalroosters. En hun knooppunten kunnen zowel atomen als ionen bevatten. In dit geval kunnen atomen gemakkelijk in ionen veranderen en hun elektronen doneren aan “ normaal gebruik" Op dezelfde manier kunnen ionen, die een vrij elektron hebben ‘gevangen’, atomen worden. En dit rooster bepaalt eigenschappen van metalen als plasticiteit, kneedbaarheid, thermische en elektrische geleidbaarheid.

Ook zijn de soorten kristalroosters van metalen en andere stoffen verdeeld in zeven hoofdsystemen, afhankelijk van de vorm van de elementaire cellen van het rooster. De eenvoudigste is de kubieke cel. Er zijn ook rhombische, tetragonale, hexagonale, rhomboëdrische, monokliene en triclinische 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 roosterknooppunten zelf kunnen bevinden, maar ook in het midden of aan de randen ervan. En onder de metalen zijn de volgende drie complexe kristalroosters de meest voorkomende: kubisch in het vlak gecentreerd, kubisch in het midden van het lichaam 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 om, afhankelijk van de omstandigheden, in een van de drie aggregatietoestanden te verkeren: 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 gasvormige toestand voorkomen en bij temperaturen onder 0 o C is het een vaste stof.
Stoffen in de vaste toestand zijn onderverdeeld in amorf en kristallijn.

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

Toch hebben kristallijne stoffen een specifiek smeltpunt, d.w.z. een stof met een kristallijne structuur gaat niet geleidelijk, maar abrupt over van een vaste naar een vloeibare toestand bij het bereiken van een bepaalde temperatuur. Voorbeelden van kristallijne stoffen zijn keukenzout, suiker en 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 het verschil is tussen een stof in een amorfe en een kristallijne toestand kan het gemakkelijkst worden begrepen uit de volgende illustratie:

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

Dus voor het geval dat kristallijne stoffen we kunnen over zo'n concept praten als een kristalrooster.

Kristalrooster een ruimtelijk raamwerk genoemd dat de punten in de ruimte verbindt waarin de deeltjes die het kristal vormen zich bevinden.

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

Afhankelijk van welke deeltjes zich op de knooppunten van het kristalrooster bevinden, worden ze onderscheiden: moleculair, atomair, ionisch En metalen kristalroosters .

In knooppunten moleculair kristalrooster

IJskristalrooster als voorbeeld van een moleculair rooster

Er zijn moleculen waarin de atomen met elkaar verbonden zijn door sterke covalente bindingen, maar de moleculen zelf worden bij elkaar gehouden door zwakke intermoleculaire krachten. Vanwege dergelijke zwakke intermoleculaire interacties zijn kristallen met een moleculair rooster kwetsbaar. Dergelijke stoffen verschillen aanzienlijk meer van stoffen met andere soorten structuur lage temperaturen smelten en koken, niet uitvoeren elektriciteit, kan al dan niet oplosbaar zijn in verschillende oplosmiddelen. Oplossingen van dergelijke verbindingen kunnen al dan niet elektrische stroom geleiden, afhankelijk van de klasse van de verbinding. Verbindingen met een moleculair kristalrooster omvatten veel eenvoudige stoffen - niet-metalen (gehard met H 2, O 2, Cl 2, rhombische 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 een stof zich in een gasvormige of vloeibare toestand bevindt, het ongepast is om over een moleculair kristalrooster te praten: het is juister om de term moleculair type structuur te gebruiken.

Diamantkristalrooster als voorbeeld van een atoomrooster

In knooppunten atomair kristalrooster

er zijn atomen. Bovendien zijn alle knooppunten van zo’n kristalrooster via sterke covalente bindingen met elkaar “verbonden” tot één enkel kristal. In feite is zo’n kristal één gigantisch molecuul. Vanwege hun structurele kenmerken zijn alle stoffen met een atomair kristalrooster vast, hebben ze hoge smeltpunten, zijn ze chemisch inactief, onoplosbaar in water of organische oplosmiddelen, en geleiden hun smeltingen geen elektrische stroom. Er moet aan worden herinnerd dat stoffen met een atomaire structuur afkomstig zijn eenvoudige stoffen omvatten boor B, koolstof C (diamant en grafiet), silicium Si, en onder complexe stoffen - siliciumdioxide SiO 2 (kwarts), siliciumcarbide SiC, boornitride BN.

Voor stoffen met ionisch kristalrooster

roosterplaatsen bevatten ionen die met elkaar zijn verbonden via ionische bindingen.
Omdat ionische bindingen behoorlijk sterk zijn, hebben stoffen met een ionenrooster een relatief hoge hardheid en vuurvastheid. Meestal zijn ze oplosbaar in water en geleiden hun oplossingen, net als smeltingen, elektrische stroom.
Naar stoffen met ionisch type Het kristalrooster omvat metaal- en ammoniumzouten (NH 4+), basen en metaaloxiden. Een duidelijk teken van de ionische structuur van een stof is de aanwezigheid in de samenstelling van beide atomen van een typisch metaal en een niet-metaal.

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 bevatten de knooppunten kationen en metaalatomen, waartussen elektronen bewegen. In dit geval hechten bewegende elektronen zich periodiek aan kationen, waardoor hun lading wordt geneutraliseerd, en individuele neutrale metaalatomen ‘laten’ op hun beurt een deel van hun elektronen ‘los’, waardoor ze op hun beurt in kationen veranderen. 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 en vaak een hoge ductiliteit (vormbaarheid) hebben.
De spreiding van de smelttemperaturen van metalen is zeer 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 niet individuele atomen of moleculen die chemische interacties aangaan, maar stoffen.

Onze taak is om kennis te maken met de structuur van de 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 ‘onverwoestbaar’ in het Grieks. Diamanten worden lange tijd gezien als wonderbaarlijke stenen. Men geloofde dat een persoon die diamanten draagt ​​geen maagziekten kent, niet wordt beïnvloed door gif, zijn geheugen en een opgewekte stemming behoudt tot op hoge leeftijd, en koninklijke gunst geniet.

☼ Een diamant die een sieradenbewerking heeft ondergaan (snijden, polijsten) wordt een diamant genoemd.

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

De vloeistof verkrijgt vloeibaarheid (dat wil zeggen 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 tot 25 jaar bestudeerd. Veel weergaveapparaten met moderne technologie, bijvoorbeeld enkele Digitaal horloge, minicomputers, draaiend op vloeibare kristallen.

Over het algemeen klinken de woorden ‘vloeibare kristallen’ niet minder ongebruikelijk dan ‘heet ijs’. In werkelijkheid kan ijs echter ook heet zijn, omdat... bij een druk van meer dan 10.000 atm. waterijs smelt bij temperaturen boven 200 0 C. Het ongebruikelijke van de combinatie “vloeibare kristallen” is dat de vloeibare toestand de mobiliteit van de structuur aangeeft, en het kristal een strikte ordening impliceert.

Als een stof bestaat uit polyatomaire moleculen met een langwerpige of lamellaire vorm en een asymmetrische structuur hebben, 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 verkrijgt de eigenschap van vloeibaarheid die kenmerkend is voor een vloeistof. Tegelijkertijd behoudt het systeem een ​​geordende structuur, die de eigenschappen bepaalt die kenmerkend zijn voor kristallen.

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

Soorten kristalroosters

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

Bij lage temperaturen, wanneer thermische beweging moeilijk is, zijn de deeltjes strikt georiënteerd in ruimte en vorm kristal rooster.

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

In het kristalrooster zelf worden knooppunten en internodale ruimte onderscheiden.

Dezelfde stof, afhankelijk van de omstandigheden (P, T,...)bestaat in verschillende kristallijne vormen (d.w.z. ze hebben verschillende kristalroosters) - allotrope modificaties die qua eigenschappen verschillen.

Er zijn bijvoorbeeld vier modificaties van koolstof bekend: grafiet, diamant, carbine en lonsdaleiet.

☼ Vierde variëteit kristallijne koolstof“lonsdaleite” is bij veel mensen niet bekend. Het werd ontdekt in meteorieten en kunstmatig verkregen, en de structuur ervan wordt nog steeds bestudeerd.

☼ Roet, cola, houtskool geclassificeerd als amorfe koolstofpolymeren. Inmiddels is echter bekend geworden dat dit ook kristallijne stoffen zijn.

☼ In het roet werden trouwens glimmende zwarte deeltjes aangetroffen, die ‘spiegelkoolstof’ werden genoemd. Spiegelkoolstof is chemisch inert, hittebestendig, ondoordringbaar voor gassen en vloeistoffen glad oppervlak en absolute compatibiliteit met levende weefsels.

☼ De naam grafiet komt van het Italiaanse ‘graffito’: ik schrijf, ik teken. Grafiet zijn donkergrijze kristallen met een zwakke metaalachtige glans en hebben een gelaagd rooster. Individuele lagen atomen in een grafietkristal, relatief zwak met elkaar verbonden, kunnen gemakkelijk van elkaar worden gescheiden.

SOORTEN KRISTALRASTERS

	ionisch			metaal
Wat zit er in de knooppunten van het kristalrooster, structurele eenheid	ionen	atomen	moleculen	atomen en kationen
Type chemische binding tussen deeltjes van het knooppunt	ionisch		covalent: polair en niet-polair	metaal
Interactiekrachten tussen kristaldeeltjes	elektrostatisch logisch	covalent	intermoleculair- nieuw	elektrostatisch logisch
Fysieke eigenschappen, veroorzaakt door het kristalrooster	· de aantrekkingskrachten tussen ionen zijn sterk, · T pl. (hardnekkig), · lost gemakkelijk op in water, · smelt en oplossing geleidt elektrische stroom, niet-vluchtig (geen geur)	· covalente bindingen tussen atomen zijn groot, · T pl. en T kip is erg, · niet oplossen in water, · de smelt geleidt geen elektrische stroom	· de aantrekkingskrachten tussen moleculen zijn klein, · T pl. ↓, sommige zijn oplosbaar in water, · een vluchtige geur hebben	· interactiekrachten zijn groot, · T pl. , Hoge hitte en elektrische geleidbaarheid
Geaggregeerde toestand van een stof onder normale omstandigheden	moeilijk	moeilijk	moeilijk, gasvormig vloeistof	moeilijk, vloeistof (N 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. =3800 0 C) 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". De meeste organische verbindingen.	Metalen, legeringen

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

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

Er bestaat 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	S 8	Kl2
								BR2
								ik 2
Type kristal rooster		metaal					atomair	moleculair

De eenvoudige substanties van de overige elementen hebben een metaalachtig kristalrooster.

BEVESTIGING

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

1. Wat is een kristalrooster?
2. Welke soorten kristalroosters bestaan ​​er?
3. 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

Voltooi taken over dit onderwerp:

1. Welk type kristalrooster hebben de volgende stoffen die veel worden gebruikt in het dagelijks leven: water, azijnzuur (CH 3 COOH), suiker (C 12 H 22 O 11), kalimeststof(KCl), rivierzand (SiO 2) – smeltpunt 1710 0 C, ammoniak (NH 3), tafelzout? Trek een algemene conclusie: aan de hand van welke eigenschappen van een stof kan men het type kristalrooster bepalen?
2. 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 fysische eigenschappen van elk van de vier stoffen .
   
3. Trainer nr. 1. "Kristalroosters"
   
4. Trainer nr. 2. "Testtaken"
   
5. Test (zelfbeheersing):

1) Stoffen die een moleculair kristalrooster hebben, zijn in de regel:

A). vuurvast en zeer oplosbaar in water
B). smeltbaar en vluchtig
V). Vast en elektrisch geleidend
G). Thermisch geleidend en kunststof

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

A). water

B). zuurstof

V). diamant

G). ozon

3) Het atomaire kristalrooster is kenmerkend voor:

A). aluminium en grafiet

B). zwavel en jodium

V). siliciumoxide en natriumchloride

G). diamant en boor

4) Als een stof goed oplosbaar is in water, is dat het geval hoge temperatuur smeltend, elektrisch geleidend, dan zijn kristalrooster:

A). moleculair

B). atomair

V). ionisch

G). metaal

Vaste stoffen bestaan ​​in kristallijne en amorfe toestanden en hebben een overwegend kristallijne structuur. Het onderscheidt zich door de juiste locatie van deeltjes op nauwkeurig gedefinieerde punten, gekenmerkt door periodieke herhaling in het volume.Als je deze punten mentaal verbindt met rechte lijnen, krijgen we een ruimtelijk raamwerk, dat een kristalrooster wordt genoemd. Het concept van ‘kristalrooster’ verwijst naar een geometrisch patroon dat de driedimensionale periodiciteit beschrijft in de rangschikking van moleculen (atomen, ionen) in de kristallijne ruimte.

De locaties van deeltjes worden roosterknopen genoemd. Er zijn internodale verbindingen in het frame. Het type deeltjes en de aard van de verbinding daartussen: moleculen, atomen, ionen bepalen in totaal vier typen: ionisch, atomair, moleculair en metallisch.

Als ionen (deeltjes met een negatieve of positieve lading) zich op roosterplaatsen bevinden, dan is dit een ionisch kristalrooster, gekenmerkt door gelijknamige bindingen.

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

Bij temperaturen dicht bij het smeltpunt zijn kristallen met ionische bindingen al in staat elektrische stroom te geleiden. Dergelijke verbindingen zijn gemakkelijk oplosbaar in water en andere vloeistoffen die uit polaire moleculen bestaan.

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

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

Naast ionische bindingen bevatten kristallen metallische, moleculaire en covalente bindingen.

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

Diamant is een mineraal, een allotrope kubieke modificatie (vorm) van koolstof. Het diamantkristalrooster is atomair en zeer complex. Op de knooppunten van zo'n rooster bevinden zich atomen die met elkaar zijn verbonden door extreem sterke covalente bindingen. Diamant bestaat uit individuele koolstofatomen, één voor één gerangschikt in het midden van een tetraëder, waarvan de hoekpunten de vier dichtstbijzijnde atomen zijn. Dit rooster wordt gekenmerkt door een kubieke structuur in het midden van het vlak, die de maximale hardheid van diamant en een vrij hoog smeltpunt bepaalt. Er zitten geen moleculen in het diamantrooster – en het kristal kan gezien worden als één indrukwekkend molecuul.

Bovendien is het kenmerkend voor silicium, vast boor, germanium en verbindingen van individuele 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 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 roosterlocaties 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 chemische bindingskrachten, hebben moleculaire kristallen een laag smeltpunt, gekenmerkt door aanzienlijke vluchtigheid, en hun hardheid is laag. Bijzonder laag zijn de smelt- en kookpunten van die stoffen waarvan de moleculen niet-polair zijn. Paraffinekristallen zijn bijvoorbeeld erg zacht, hoewel de covalente C-C-bindingen in de koolwaterstofmoleculen waaruit deze kristallen zijn samengesteld even sterk zijn als de bindingen in diamant. Kristallen gevormd door edele mineraalgassen moeten ook als moleculair worden geclassificeerd, 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 net als bij 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.