Chất rắn thường có cấu trúc tinh thể. Nó được đặc trưng bởi sự sắp xếp chính xác của các hạt tại các điểm được xác định chặt chẽ trong không gian. Khi những điểm này được kết nối về mặt tinh thần bằng cách giao nhau các đường thẳng, một khung không gian sẽ được hình thành, được gọi là mạng tinh thể. Những điểm mà tại đó các hạt tập trung được gọi là nút mạng tinh thể. Các nút của mạng tưởng tượng có thể chứa các ion, nguyên tử hoặc phân tử. Họ thực hiện các chuyển động dao động. Khi nhiệt độ ngày càng tăng, biên độ dao động tăng lên, biểu hiện ở sự giãn nở nhiệt của các vật thể.

Tùy thuộc vào loại hạt và tính chất liên kết giữa chúng, người ta phân biệt 4 loại lưới tinh thể: ion (NaCl, KCl), nguyên tử, phân tử và kim loại.

Mạng tinh thể gồm các ion được gọi là ion. Chúng được hình thành bởi các chất có liên kết ion. Một ví dụ là tinh thể natri clorua, trong đó mỗi ion natri được bao quanh bởi 6 ion clorua và mỗi ion clorua được bao quanh bởi 6 ion natri.

Mạng tinh thể NaCl

Số lượng các hạt lân cận gần nhất gần với một hạt nhất định trong tinh thể hoặc phân tử riêng lẻ được gọi là số tiêu điểm.

Trong mạng NaCl, số phối trí của cả hai ion đều bằng 6. Và do đó, trong tinh thể NaCl không thể tách riêng từng phân tử muối. Không có ai trong số họ. Toàn bộ tinh thể nên được coi như một đại phân tử khổng lồ bao gồm số lượng ion Na + và Cl - bằng nhau, Na n Cl n – trong đó n là một số lượng lớn. Liên kết giữa các ion trong tinh thể như vậy rất mạnh. Vì vậy, các chất có mạng ion có độ cứng tương đối cao. Chúng là vật liệu chịu lửa và bay thấp.

Sự tan chảy của các tinh thể ion dẫn đến sự phá vỡ sự định hướng chính xác về mặt hình học của các ion so với nhau và làm giảm độ bền liên kết giữa chúng. Do đó, chất nóng chảy của chúng dẫn dòng điện. Các hợp chất ion thường hòa tan dễ dàng trong chất lỏng bao gồm các phân tử phân cực, chẳng hạn như nước.

Mạng tinh thể chứa các nguyên tử riêng lẻ tại các nút của chúng được gọi là nguyên tử. Các nguyên tử trong mạng như vậy được kết nối với nhau bằng liên kết cộng hóa trị mạnh. Một ví dụ là kim cương, một trong những biến thể của carbon. Kim cương được tạo thành từ các nguyên tử carbon, mỗi nguyên tử được liên kết với 4 nguyên tử lân cận. Số phối trí của carbon trong kim cương là 4. Các chất có mạng tinh thể nguyên tử có nhiệt độ nóng chảy cao (kim cương có trên 3500 o C), bền và cứng, thực tế không tan trong nước.

Mạng tinh thể gồm các phân tử (cực và không phân cực) được gọi là phân tử. Các phân tử trong mạng như vậy được kết nối với nhau bằng lực liên phân tử tương đối yếu. Do đó, các chất có mạng phân tử có độ cứng thấp và nhiệt độ nóng chảy thấp, không tan hoặc ít tan trong nước và dung dịch của chúng hầu như không dẫn điện. Ví dụ về chúng là nước đá, CO 2 rắn (“đá khô”), halogen, tinh thể hydro, oxy, nitơ, khí hiếm, v.v.

hóa trị

Một đặc tính định lượng quan trọng cho thấy số lượng nguyên tử tương tác trong phân tử thu được là hóa trị- tính chất của nguyên tử của nguyên tố này là gắn với một số nguyên tử nhất định của nguyên tố khác.

Hiệu lực được xác định một cách định lượng bởi số lượng nguyên tử hydro, phần tử này có thể thêm hoặc thay thế. Vì vậy, ví dụ, trong axit hydrofluoric (HF) flo là hóa trị một, trong amoniac (NH 3) nitơ là hóa trị ba, trong hydro silicon (SiH 4 - silane) silicon là hóa trị bốn, v.v.

Sau này, với sự phát triển của các ý tưởng về cấu trúc của nguyên tử, hóa trị của các nguyên tố bắt đầu gắn liền với số lượng electron độc thân (hóa trị), nhờ đó thực hiện liên kết giữa các nguyên tử. Do đó, hóa trị được xác định bởi số lượng electron độc thân trong nguyên tử tham gia vào quá trình hình thành liên kết hóa học(ở trạng thái cơ bản hoặc trạng thái kích thích). Nói chung, hóa trị bằng số cặp electron kết nối một nguyên tử nhất định với nguyên tử của các nguyên tố khác.

Như chúng ta đã biết, một chất có thể tồn tại ở ba trạng thái kết hợp: thể khí, cứng Và chất lỏng. Oxy, mà điều kiện bình thườngở trạng thái khí, ở nhiệt độ -194 ° C, nó biến thành chất lỏng màu xanh lam và ở nhiệt độ -218,8 ° C, nó biến thành một khối giống như tuyết với các tinh thể màu xanh lam.

Phạm vi nhiệt độ cho sự tồn tại của một chất ở trạng thái rắn được xác định bởi điểm sôi và điểm nóng chảy. chất rắn là kết tinh Và vô định hình.

bạn chất vô định hình không có điểm nóng chảy cố định - khi đun nóng, chúng mềm dần và chuyển sang trạng thái lỏng. Ví dụ, ở trạng thái này, nhiều loại nhựa và chất dẻo khác nhau được tìm thấy.

Chất kết tinh Chúng được phân biệt bởi sự sắp xếp đều đặn của các hạt mà chúng bao gồm: nguyên tử, phân tử và ion, tại các điểm được xác định chặt chẽ trong không gian. Khi các điểm này được nối với nhau bằng các đường thẳng sẽ tạo thành một khung không gian gọi là mạng tinh thể. Những điểm mà tại đó các hạt tinh thể tập trung được gọi là các nút mạng.

Các nút của mạng mà chúng ta tưởng tượng có thể chứa các ion, nguyên tử và phân tử. Những hạt này thực hiện chuyển động dao động. Khi nhiệt độ tăng, biên độ dao động này cũng tăng, dẫn đến giãn nở nhiệtđiện thoại.

Tùy thuộc vào loại hạt nằm ở các nút của mạng tinh thể và tính chất liên kết giữa chúng, bốn loại mạng tinh thể được phân biệt: ion, nguyên tử, phân tử Và kim loại.

ion Chúng được gọi là mạng tinh thể trong đó các ion nằm ở các nút. Chúng được hình thành bởi các chất có liên kết ion, có thể liên kết cả các ion đơn giản Na+, Cl- và SO24-, OH- phức tạp. Như vậy, mạng tinh thể ion có muối, một số oxit và hydroxyl của kim loại, tức là những chất trong đó tồn tại liên kết hóa học ion. Hãy xem xét một tinh thể natri clorua; nó bao gồm các ion Na+ và CL- âm xen kẽ dương, chúng cùng nhau tạo thành một mạng hình lập phương. Liên kết giữa các ion trong tinh thể như vậy cực kỳ ổn định. Bởi vì điều này, các chất có mạng ion có độ bền và độ cứng tương đối cao; chúng chịu lửa và không bay hơi.

nguyên tử Mạng tinh thể là những mạng tinh thể có các nút chứa các nguyên tử riêng lẻ. Trong những mạng như vậy, các nguyên tử được kết nối với nhau bằng liên kết cộng hóa trị rất mạnh. Ví dụ, kim cương là một trong những dạng biến đổi đẳng hướng của carbon.

Các chất có mạng tinh thể nguyên tử không phổ biến lắm trong tự nhiên. Chúng bao gồm boron tinh thể, silicon và germanium, cũng như các chất phức tạp, ví dụ như những chất có chứa oxit silic (IV) - SiO 2: silica, thạch anh, cát, kim cương giả.

Phần lớn các chất có mạng tinh thể nguyên tử có điểm nóng chảy rất cao (đối với kim cương vượt quá 3500 ° C), những chất này rất bền và cứng, thực tế không hòa tan.

phân tử Chúng được gọi là mạng tinh thể trong đó các phân tử nằm ở các nút. Liên kết hóa học trong các phân tử này cũng có thể có cực (HCl, H 2 0) hoặc không phân cực (N 2, O 3). Và mặc dù các nguyên tử bên trong các phân tử được kết nối bằng liên kết cộng hóa trị rất mạnh, lực hút liên phân tử yếu tác dụng giữa chính các phân tử. Đó là lý do tại sao các chất có mạng tinh thể phân tử được đặc trưng bởi độ cứng thấp, điểm nóng chảy thấp và độ bay hơi.

Ví dụ về các chất như vậy bao gồm nước rắn - nước đá, carbon monoxide rắn (IV) - "đá khô", hydro clorua rắn và hydro sunfua, các chất rắn đơn giản được tạo thành bởi một - (khí hiếm), hai - (H 2, O 2, CL 2 , N 2 , I 2), ba - (O 3), bốn - (P 4), phân tử tám nguyên tử (S 8). Phần lớn các hợp chất hữu cơ rắn có mạng tinh thể phân tử (naphthalene, glucose, đường).

blog.site, khi sao chép toàn bộ hoặc một phần tài liệu, cần có liên kết đến nguồn gốc.

Hãy nói về chất rắn. Chất rắn có thể được chia thành hai Các nhóm lớn: vô định hình Và kết tinh. Chúng ta sẽ phân chia chúng theo nguyên tắc có trật tự hay không.

TRONG chất vô định hình các phân tử được sắp xếp ngẫu nhiên. Không có khuôn mẫu nào trong sự sắp xếp không gian của chúng. Về cơ bản, chất vô định hình là chất lỏng rất nhớt, nhớt đến mức ở thể rắn.

Do đó có tên: “a-” – hạt âm, “morphe” – dạng. Các chất vô định hình bao gồm: thủy tinh, nhựa, sáp, parafin, xà phòng.

Sự sắp xếp không có trật tự của các hạt gây ra tính chất vật lý cơ thể vô định hình: chúng không có điểm nóng chảy cố định. Khi chúng nóng lên, độ nhớt của chúng giảm dần và chúng cũng dần chuyển sang trạng thái lỏng.

Ngược lại với các chất vô định hình, có những chất kết tinh. Các hạt của chất kết tinh được sắp xếp theo không gian. Cấu trúc sắp xếp không gian chính xác của các hạt trong chất kết tinh được gọi là mạng tinh thể.

Không giống như cơ thể vô định hình, chất kết tinh có điểm nóng chảy cố định.

Tùy thuộc vào những hạt nào có trong nút mạng và những kết nối nào giữ chúng lại với nhau để phân biệt chúng: phân tử, nguyên tử, ion Và kim loại lưới.

Tại sao việc biết một chất có loại mạng tinh thể nào lại quan trọng? Nó định nghĩa cái gì? Tất cả. Cấu trúc xác định cách tính chất vật lý và hóa học của một chất.

Ví dụ đơn giản nhất: DNA. Trong tất cả các sinh vật trên trái đất, nó được xây dựng từ cùng một bộ thành phần cấu trúc: bốn loại nucleotide. Và cuộc sống thật đa dạng. Tất cả điều này được xác định bởi cấu trúc: thứ tự sắp xếp các nucleotide này.

Mạng tinh thể phân tử.

Một ví dụ điển hình là nước ở trạng thái rắn (nước đá). Toàn bộ phân tử được đặt tại các vị trí mạng tinh thể. Và giữ chúng lại với nhau tương tác giữa các phân tử: liên kết hydro, lực van der Waals.

Các liên kết này yếu nên mạng phân tử mong manh nhất, điểm nóng chảy của các chất đó thấp.

Dấu hiệu chẩn đoán tốt: nếu một chất có trạng thái lỏng hoặc khí trong điều kiện bình thường và/hoặc có mùi thì rất có thể chất này có mạng tinh thể phân tử. Xét cho cùng, trạng thái lỏng và khí là hệ quả của việc các phân tử trên bề mặt tinh thể bám dính không tốt (liên kết yếu). Và họ bị “thổi bay”. Tài sản này được gọi là sự biến động. Và các phân tử xẹp xuống, khuếch tán trong không khí, đến các cơ quan khứu giác của chúng ta, cơ quan này được chủ quan cảm nhận như một mùi.

Chúng có mạng tinh thể phân tử:

1. Một số chất đơn giản của phi kim loại: I 2, P, S (nghĩa là tất cả các phi kim loại không có mạng nguyên tử).
2. Gần như tất cả chất hữu cơ (ngoại trừ muối).
3. Và như đã đề cập trước đó, các chất trong điều kiện bình thường là chất lỏng hoặc khí (bị đóng băng) và/hoặc không mùi (NH 3, O 2, H 2 O, axit, CO 2).

Mạng tinh thể nguyên tử.

Trong các nút của mạng tinh thể nguyên tử, trái ngược với nút mạng phân tử, có từng nguyên tử. Hóa ra mạng tinh thể được giữ với nhau bằng liên kết cộng hóa trị (xét cho cùng, chúng là những liên kết liên kết các nguyên tử trung tính).

Một ví dụ kinh điển là tiêu chuẩn về độ bền và độ cứng - kim cương (về bản chất hóa học, nó là một chất đơn giản - carbon). Liên lạc: cộng hóa trị không phân cực, vì mạng chỉ được hình thành bởi các nguyên tử carbon.

Nhưng, ví dụ, trong tinh thể thạch anh ( công thức hóa học trong đó SiO 2) là nguyên tử Si và O. Do đó, liên kết cộng hóa trị cực.

Tính chất vật lý của các chất có mạng tinh thể nguyên tử:

1. sức mạnh, độ cứng
2. điểm nóng chảy cao (khả năng chịu lửa)
3. chất không bay hơi
4. không hòa tan (không hòa tan trong nước cũng như trong các dung môi khác)

Tất cả những tính chất này là do sức mạnh của liên kết cộng hóa trị.

Có rất ít chất trong mạng tinh thể nguyên tử. Không có mẫu cụ thể nào nên bạn chỉ cần nhớ chúng:

1. Các biến đổi đẳng hướng của cacbon (C): kim cương, than chì.
2. Boron (B), silicon (Si), germani (Ge).
3. Chỉ có hai dạng biến đổi đẳng hướng của phốt pho có mạng tinh thể nguyên tử: phốt pho đỏ và phốt pho đen. (phốt pho trắng có mạng tinh thể phân tử).
4. SiC – carborundum (cacbua silic).
5. BN – boron nitrit.
6. Silica, đá pha lê, thạch anh, cát sông - tất cả những chất này đều có thành phần SiO 2.
7. Corundum, ruby, sapphire - những chất này có thành phần Al 2 O 3.

Chắc chắn câu hỏi được đặt ra là: C vừa là kim cương vừa là than chì. Nhưng chúng hoàn toàn khác nhau: than chì mờ đục, có vết bẩn và dẫn điện, trong khi kim cương trong suốt, không có vết bẩn và không dẫn điện. Chúng khác nhau về cấu trúc.

Cả hai đều là mạng nguyên tử, nhưng khác nhau. Vì vậy, tính chất là khác nhau.

Mạng tinh thể ion.

Ví dụ cổ điển: muối ăn: NaCl. Tại các nút mạng có các ion riêng lẻ: Na + và Cl – . Mạng tinh thể được giữ cố định bởi lực hút tĩnh điện giữa các ion (“cộng” bị hút bởi “trừ”), nghĩa là sự gắn kết.

Mạng tinh thể ion khá bền nhưng dễ vỡ, nhiệt độ nóng chảy của các chất này khá cao (cao hơn so với mạng kim loại, nhưng thấp hơn so với các chất có mạng nguyên tử). Nhiều chất hòa tan trong nước.

Theo nguyên tắc, không có vấn đề gì khi xác định mạng tinh thể ion: nơi nào có liên kết ion thì nơi đó có mạng tinh thể ion. Cái này: tất cả muối, oxit kim loại, chất kiềm(và các hydroxit cơ bản khác).

Lưới tinh thể kim loại.

Lưới kim loại được bán ở kim loại chất đơn giản. Trước đó chúng tôi đã nói rằng tất cả sự huy hoàng của liên kết kim loại chỉ có thể được hiểu khi kết hợp với mạng tinh thể kim loại. Giờ đã đến.

Tính chất cơ bản của kim loại: electron bật mức năng lượng bên ngoài Chúng được giữ kém nên dễ dàng bị cho đi. Mất electron, kim loại biến thành ion tích điện dương - cation:

Na 0 – 1e → Na +

Trong mạng tinh thể kim loại, các quá trình giải phóng và thu electron liên tục xảy ra: một electron bị tách ra khỏi nguyên tử kim loại tại một vị trí mạng tinh thể. Một cation được hình thành. Electron tách ra bị thu hút bởi một cation khác (hoặc cùng một cation): một nguyên tử trung tính được hình thành trở lại.

Các nút của mạng tinh thể kim loại chứa cả nguyên tử trung tính và cation kim loại. Và các electron tự do di chuyển giữa các nút:

Những electron tự do này được gọi là khí điện tử. Họ xác định tính chất vật lý của các chất kim loại đơn giản:

1. độ dẫn nhiệt và điện
2. tỏa sáng kim loại
3. tính dẻo, tính dẻo

Đó là những gì nó là kết nối kim loại: cation kim loại bị thu hút bởi các nguyên tử trung tính và các electron tự do “kết dính” tất cả lại với nhau.

Cách xác định loại mạng tinh thể.

P.S. Có điều gì đó trong chương trình giảng dạy ở trường và chương trình Kỳ thi Thống nhất của Tiểu bang về chủ đề này mà chúng tôi không hoàn toàn đồng ý. Cụ thể: khái quát hóa rằng bất kỳ liên kết kim loại-phi kim nào đều là liên kết ion. Giả định này được cố tình đưa ra, rõ ràng là để đơn giản hóa chương trình. Nhưng điều này dẫn đến sự biến dạng. Ranh giới giữa liên kết ion và cộng hóa trị là tùy ý. Mỗi liên kết có tỷ lệ phần trăm “độ ion” và “cộng hóa trị” riêng. Liên kết với một kim loại có hoạt tính thấp có một tỷ lệ nhỏ “tính ion”; nó giống liên kết cộng hóa trị hơn. Nhưng theo chương trình Kỳ thi Thống nhất, nó được “làm tròn” theo hướng ion. Điều này đôi khi gây ra những điều vô lý. Ví dụ: Al 2 O 3 là chất có mạng tinh thể nguyên tử. Chúng ta đang nói về loại tính ion nào ở đây? Chỉ có liên kết cộng hóa trị mới có thể giữ các nguyên tử lại với nhau theo cách này. Nhưng theo tiêu chuẩn kim loại-phi kim loại, chúng tôi phân loại liên kết này là ion. Và chúng ta gặp mâu thuẫn: mạng là nguyên tử, nhưng liên kết là ion. Đây chính là nguyên nhân dẫn đến sự đơn giản hóa quá mức.

Cấu trúc của vật chất.

TRONG tương tác hóa học Không phải các nguyên tử hay phân tử riêng lẻ đi vào mà là các chất.
Nhiệm vụ của chúng ta là làm quen với cấu trúc của vật chất.

Ở nhiệt độ thấp, các chất ở trạng thái rắn ổn định.

☼ Chất cứng nhất trong tự nhiên là kim cương. Ông được coi là vua của mọi loại đá quý và đá quý. Và bản thân tên của nó có nghĩa là “không thể phá hủy” trong tiếng Hy Lạp. Kim cương từ lâu đã được coi là viên đá kỳ diệu. Người ta tin rằng một người đeo kim cương không biết bệnh dạ dày, không bị ảnh hưởng bởi chất độc, giữ được trí nhớ và tâm trạng vui vẻ cho đến tuổi già và được hưởng ân huệ của hoàng gia.

☼ Viên kim cương đã qua quá trình gia công trang sức - cắt, đánh bóng - được gọi là kim cương.

Khi nóng chảy do dao động nhiệt, trật tự của các hạt bị phá vỡ, chúng trở nên linh động, trong khi bản chất của liên kết hóa học không bị phá vỡ. Vì vậy, không có sự khác biệt cơ bản giữa trạng thái rắn và lỏng.
Chất lỏng có được tính lưu động (tức là khả năng có hình dạng của một chiếc bình).

Tinh thể lỏng.

Tinh thể lỏng được phát hiện vào cuối thế kỷ 19, nhưng mới được nghiên cứu trong 20-25 năm qua. Nhiều thiết bị hiển thị công nghệ hiện đại, ví dụ như một số Đồng hồ kỹ thuật số, máy tính mini, chạy trên tinh thể lỏng.

Nhìn chung, từ “tinh thể lỏng” nghe không kém gì “đá nóng”. Tuy nhiên, trên thực tế, nước đá cũng có thể nóng, bởi... ở áp suất trên 10.000 atm. nước đá tan ở nhiệt độ trên 2000 C. Điều bất thường của sự kết hợp “tinh thể lỏng” là trạng thái lỏng biểu thị tính di động của cấu trúc và tinh thể ngụ ý trật tự nghiêm ngặt.

Nếu một chất bao gồm các phân tử đa nguyên tử có hình dạng thon dài hoặc dạng phiến và có cấu trúc không đối xứng, thì khi tan chảy, các phân tử này được định hướng theo một cách nhất định so với nhau (trục dài của chúng song song). Trong trường hợp này, các phân tử có thể di chuyển tự do song song với chính chúng, tức là hệ thống có được đặc tính lưu động của chất lỏng. Đồng thời, hệ thống vẫn giữ được cấu trúc có trật tự, xác định các tính chất đặc trưng của tinh thể.

Tính di động cao của cấu trúc như vậy giúp có thể điều khiển nó thông qua các tác động rất yếu (nhiệt, điện, v.v.), tức là. cố ý thay đổi các đặc tính của một chất, bao gồm cả các đặc tính quang học, với mức tiêu hao năng lượng rất ít, vốn được sử dụng trong công nghệ hiện đại.

Các loại mạng tinh thể.

Bất kì Chất hóa học có học thức một số lượng lớn các hạt giống hệt nhau được kết nối với nhau.
Ở nhiệt độ thấp, khi chuyển động nhiệt khó khăn, các hạt được định hướng chặt chẽ trong không gian và tạo thành mạng tinh thể.

Tế bào tinh thể là một cấu trúc có hình học vị trí chính xác các hạt trong không gian.

Trong mạng tinh thể, các nút và không gian nội nút được phân biệt.
Cùng một chất, tùy thuộc vào các điều kiện (p, t,...), tồn tại ở các dạng tinh thể khác nhau (tức là chúng có các mạng tinh thể khác nhau) - các biến đổi đẳng hướng khác nhau về tính chất.
Ví dụ, bốn biến thể của carbon được biết đến: than chì, kim cương, carbyne và lonsdaleite.

☼ Loại carbon tinh thể thứ tư, “lonsdaleite,” ít được biết đến. Nó được phát hiện trong các thiên thạch và thu được một cách nhân tạo, và cấu trúc của nó vẫn đang được nghiên cứu.

☼ Muội than, than cốc, than củiđược phân loại là polyme cacbon vô định hình. Tuy nhiên, hiện nay người ta đã biết rằng đây cũng là những chất kết tinh.

☼ Nhân tiện, người ta tìm thấy các hạt màu đen sáng bóng trong bồ hóng, chúng được gọi là “carbon gương”. Gương cacbon trơ về mặt hóa học, chịu nhiệt, không thấm khí và chất lỏng, có bề mặt nhẵn và tương thích tuyệt đối với các mô sống.

☼ Cái tên than chì bắt nguồn từ “graffito” của Ý - Tôi viết, tôi vẽ. Than chì là một tinh thể màu xám đen có ánh kim loại yếu và có mạng lưới phân lớp. Các lớp nguyên tử riêng lẻ trong tinh thể than chì, liên kết với nhau tương đối yếu, dễ dàng tách ra khỏi nhau.

CÁC LOẠI MẠNG TINH THỂ

Tính chất của các chất có mạng tinh thể khác nhau (bảng)

Nếu tốc độ phát triển tinh thể thấp khi làm mát, trạng thái thủy tinh (vô định hình) sẽ được hình thành.

Mối quan hệ giữa vị trí của một nguyên tố trong Bảng tuần hoàn và mạng tinh thể của chất đơn giản của nó.

Có một mối quan hệ chặt chẽ giữa vị trí của một nguyên tố trong bảng tuần hoàn và mạng tinh thể của chất nguyên tố tương ứng của nó.

Các chất đơn giản của các nguyên tố còn lại có mạng tinh thể kim loại.

SỬA CHỮA

Nghiên cứu tài liệu bài giảng và trả lời các câu hỏi sau bằng cách viết vào vở:
- Mạng tinh thể là gì?
- Có những loại mạng tinh thể nào?
- Mô tả từng loại mạng tinh thể theo sơ đồ:

Các nút của mạng tinh thể là gì, đơn vị cấu trúc → Loại liên kết hóa học giữa các hạt của nút → Lực tương tác giữa các hạt của tinh thể → Tính chất vật lý được xác định bởi mạng tinh thể → Trạng thái tổng hợp của chất trong điều kiện bình thường → Ví dụ

Hoàn thành nhiệm vụ về chủ đề này:

- Các chất thường dùng trong đời sống sau đây có loại mạng tinh thể nào: nước, axit axetic (CH3 COOH), đường (C12 H22 O11), phân kali(KCl), cát sông (SiO2) – nhiệt độ nóng chảy 1710 0C, amoniac (NH3), muối ăn? Đưa ra kết luận chung: dựa vào tính chất nào của một chất mà người ta có thể xác định được loại mạng tinh thể của nó?
Sử dụng công thức của các chất đã cho: SiC, CS2, NaBr, C2 H2 - xác định loại mạng tinh thể (ion, phân tử) của từng hợp chất và dựa vào đó mô tả tính chất vật lý của từng chất trong số bốn chất.
Huấn luyện viên số 1. "Mạng tinh thể"
Huấn luyện viên số 2. "Nhiệm vụ thử nghiệm"
Kiểm tra (tự kiểm soát):

1) Các chất có mạng tinh thể phân tử, theo quy luật:
Một). chịu lửa và hòa tan cao trong nước
b). dễ nóng chảy và dễ bay hơi
V). Chất rắn và dẫn điện
G). Dẫn nhiệt và nhựa

2) Khái niệm “phân tử” không áp dụng cho đơn vị cấu tạo của chất:

b). ôxy

V). kim cương

3) Mạng tinh thể nguyên tử có đặc điểm:

Một). nhôm và than chì

b). lưu huỳnh và iốt

V). oxit silic và natri clorua

G). kim cương và boron

4) Nếu một chất hòa tan nhiều trong nước, có nhiệt độ nóng chảy cao và dẫn điện thì mạng tinh thể của nó là:

MỘT). phân tử

b). nguyên tử

V). ion

G). kim loại

Hướng dẫn

Như bạn có thể dễ dàng đoán từ chính cái tên, loại lưới kim loại được tìm thấy trong kim loại. Các chất này thường có đặc điểm nhiệt độ cao nóng chảy, ánh kim, độ cứng, là chất dẫn điện tốt dòng điện. Hãy nhớ rằng các vị trí mạng loại này chứa các nguyên tử trung tính hoặc các ion tích điện dương. Trong khoảng trống giữa các nút có các electron, sự di chuyển của chúng đảm bảo tính dẫn điện cao của các chất đó.

Mạng tinh thể thuộc loại ion. Cần nhớ rằng nó cũng vốn có trong muối. Đặc điểm - tinh thể muối ăn nổi tiếng, natri clorua. Các ion tích điện dương và âm xen kẽ nhau ở vị trí của các mạng như vậy. Những chất như vậy thường chịu lửa và có độ bay hơi thấp. Như bạn có thể đoán, họ có loại ion.

Kiểu nguyên tử của mạng tinh thể là cố hữu chất đơn giản- phi kim loại, ở điều kiện bình thường là chất rắn. Ví dụ như lưu huỳnh, phốt pho,... Tại vị trí của các mạng như vậy có các nguyên tử trung tính được kết nối với nhau bằng liên kết hóa học cộng hóa trị. Các chất như vậy được đặc trưng bởi tính chịu lửa và không hòa tan trong nước. Một số (ví dụ, ở dạng carbon) có độ cứng đặc biệt cao.

Cuối cùng, loại mạng cuối cùng là phân tử. Nó được tìm thấy trong các chất ở điều kiện bình thường ở dạng lỏng hoặc khí. Một lần nữa có thể dễ dàng hiểu được rằng tại các nút của mạng như vậy có các phân tử. Chúng có thể không phân cực (trong khí đơn giản loại Cl2, O2) và loại phân cực (ví dụ nổi tiếng nhất là nước H2O). Các chất có loại mạng này không dẫn điện, dễ bay hơi và có nhiệt độ thấp tan chảy.

Nguồn:

• kiểu lưới

Nhiệt độ tan chảy của chất rắn được đo để xác định độ tinh khiết của nó. Các tạp chất trong một chất nguyên chất thường làm giảm nhiệt độ tan chảy hoặc tăng khoảng thời gian mà hợp chất tan chảy. Phương pháp mao dẫn là một phương pháp cổ điển để kiểm soát tạp chất.

Bạn sẽ cần

• - chất thử;
• - mao quản thủy tinh, bịt kín một đầu (đường kính 1 mm);
• - ống thủy tinh có đường kính 6-8 mm và chiều dài ít nhất 50 cm;
• - khối nóng.

Hướng dẫn

Nghiền chất thử đã được làm khô trước trong cối cho đến khi mịn. Cẩn thận lấy mao quản và nhúng đầu hở vào chất này, đồng thời một phần sẽ rơi vào mao quản.

Đặt ống thủy tinh thẳng đứng trên một bề mặt cứng và thả mao quản qua đó nhiều lần, đầu bịt kín. Điều này giúp nén chất này. Để xác định nhiệt độ, cột chất trong mao quản phải khoảng 2-5 mm.

Đặt nhiệt kế mao quản vào khối đã được gia nhiệt và quan sát sự thay đổi của chất thử khi nhiệt độ tăng. Trước và trong khi làm nóng, nhiệt kế không được chạm vào thành khối hoặc các bề mặt rất nóng khác, nếu không nhiệt kế có thể bị vỡ.

Lưu ý nhiệt độ tại đó giọt đầu tiên xuất hiện trong mao quản (bắt đầu tan chảy) và nhiệt độ tại đó chất cuối cùng biến mất (kết thúc tan chảy). Trong khoảng thời gian này, chất bắt đầu giảm dần cho đến khi chuyển hoàn toàn sang trạng thái lỏng. Khi thực hiện phân tích, hãy chú ý đến những thay đổi hoặc sự phân hủy của chất đó.

Lặp lại phép đo thêm 1-2 lần nữa. Trình bày kết quả của mỗi phép đo dưới dạng khoảng nhiệt độ tương ứng trong đó chất chuyển từ dạng rắn sang dạng lỏng. Khi kết thúc phân tích, đưa ra kết luận về độ tinh khiết của chất thử.

Video về chủ đề

Trong tinh thể, các hạt hóa học (phân tử, nguyên tử và ion) được sắp xếp theo một trật tự nhất định; trong những điều kiện nhất định, chúng tạo thành các khối đa diện đối xứng đều. Có bốn loại mạng tinh thể - ion, nguyên tử, phân tử và kim loại.

Tinh thể

Trạng thái kết tinh được đặc trưng bởi sự hiện diện của trật tự tầm xa trong sự sắp xếp của các hạt, cũng như tính đối xứng của mạng tinh thể. Tinh thể rắn là các dạng ba chiều trong đó cùng một phần tử cấu trúc được lặp lại theo mọi hướng.

Hình dạng chính xác của tinh thể được xác định bởi cấu trúc bên trong của chúng. Nếu bạn thay thế các phân tử, nguyên tử và ion trong chúng bằng các điểm thay vì trọng tâm của các hạt này, bạn sẽ có được sự phân bố đều ba chiều - . Các phần tử lặp lại trong cấu trúc của nó được gọi là ô cơ bản và các điểm được gọi là nút của mạng tinh thể. Có một số loại tinh thể tùy thuộc vào các hạt hình thành nên chúng, cũng như bản chất của liên kết hóa học giữa chúng.

Mạng tinh thể ion

Tinh thể ion tạo thành anion và cation, giữa chúng tồn tại. ĐẾN loại này tinh thể bao gồm muối của hầu hết các kim loại. Mỗi cation bị thu hút bởi anion và bị đẩy lùi bởi các cation khác, do đó không thể tách các phân tử đơn lẻ trong tinh thể ion. Tinh thể có thể được coi là một tinh thể khổng lồ và kích thước của nó không bị giới hạn; nó có khả năng gắn các ion mới.

Mạng tinh thể nguyên tử

Trong tinh thể nguyên tử, các nguyên tử riêng lẻ được liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị. Giống như tinh thể ion, chúng cũng có thể được coi là những phân tử khổng lồ. Đồng thời, tinh thể nguyên tử rất cứng và bền, dẫn điện và tỏa nhiệt không tốt. Chúng thực tế không hòa tan và được đặc trưng bởi khả năng phản ứng thấp. Các chất có mạng nguyên tử tan chảy ở nhiệt độ rất cao.

Tinh thể phân tử

Mạng tinh thể phân tử được hình thành từ các phân tử có nguyên tử được liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị. Do đó, lực phân tử yếu tác dụng giữa các phân tử. Những tinh thể như vậy được đặc trưng bởi độ cứng thấp, điểm nóng chảy thấp và tính lưu động cao. Các chất mà chúng tạo thành cũng như chất nóng chảy và dung dịch của chúng không dẫn điện tốt.

Lưới tinh thể kim loại

Trong mạng tinh thể kim loại, các nguyên tử được sắp xếp với mật độ tối đa, liên kết của chúng được định vị và chúng mở rộng khắp toàn bộ tinh thể. Những tinh thể như vậy mờ đục, có ánh kim loại, dễ bị biến dạng và là chất dẫn điện và nhiệt tốt.

Sự phân loại này chỉ mô tả các trường hợp hạn chế, hầu hết các tinh thể của các chất vô cơ thuộc loại trung gian - cộng hóa trị phân tử, cộng hóa trị, v.v. Ví dụ như tinh thể than chì, bên trong mỗi lớp nó có liên kết cộng hóa trị - kim loại và giữa các lớp có các liên kết phân tử. .

Nguồn:

• alhimik.ru, Chất rắn

Kim cương là một khoáng chất thuộc một trong những dạng biến đổi đẳng hướng của carbon. Tính năng đặc biệtđộ cứng cao của nó, điều này xứng đáng mang lại cho nó danh hiệu chất cứng nhất. Kim cương là một loại khoáng sản khá hiếm nhưng đồng thời nó cũng là loại khoáng chất phổ biến nhất. Độ cứng đặc biệt của nó được ứng dụng trong kỹ thuật cơ khí và công nghiệp.

Hướng dẫn

Kim cương có mạng tinh thể nguyên tử. Các nguyên tử carbon tạo thành cơ sở của phân tử được sắp xếp theo dạng tứ diện, đó là lý do tại sao kim cương có độ bền cao như vậy. Tất cả các nguyên tử được kết nối bằng liên kết cộng hóa trị mạnh, được hình thành dựa trên cấu trúc điện tử của phân tử.

Nguyên tử carbon có quỹ đạo lai hóa sp3 có góc 109 độ và 28 phút. Sự chồng chéo của các quỹ đạo lai xảy ra theo đường thẳng trong mặt phẳng nằm ngang.

Do đó, khi các quỹ đạo trùng nhau ở một góc như vậy, tâm