Освіта молекул з атомів призводить до виграшу енергії, оскільки у звичайних умовах молекулярний стан стійкіший, ніж атомний.

Щоб розглядати цю тему, необхідно знати:

Електронегативність - це здатність атома зміщувати себе загальну електронну пару. (Найбільш електронегативний елемент - фтор.)

Кристалічні грати - тривимірне впорядковане розташування частинок.

Розрізняють три основні типи хімічних зв'язків: ковалентну, іонну та металеву.

Металевий зв'язок характерна для металів, які містять невелику кількість електронів на зовнішньому енергетичному рівні (1 або 2, рідше 3). Ці електрони легко втрачають зв'язок з ядром і вільно переміщаються по всьому шматку металу, утворюючи "електронну хмару" та забезпечуючи зв'язок з позитивно зарядженими іонами, що утворилися після відриву електронів. Кристалічні грати - металеві. Це зумовлює фізичні властивості металів: високу тепло- та електропровідність, ковкість та пластичність, металевий блиск.

Ковалентний зв'язок утворюється з допомогою загальної електронної пари атомів неметалів, у своїй кожен із новачків досягає стійкої конфігурації атома інертного елемента.

Якщо зв'язок утворюють атоми з однаковою електронегативністю, тобто різниця електронегативності двох атомів дорівнює нулю, електронна пара розташовується симетрично між двома атомами і зв'язок називається ковалентної неполярної.

Якщо зв'язок утворюють атоми з різною електронегативністю, причому різниця в електронегативності двох атомів лежить в інтервалі від нуля приблизно до двох (найчастіше це різні неметали), то загальна електронна пара зміщується до електронегативнішого елементу. Нею виникає частково негативний заряд (негативний полюс молекули), але в іншому атомі - частково позитивний заряд (позитивний полюс молекули). Такий зв'язок називається ковалентної полярної.

Якщо зв'язок утворюють атоми з різною електронегативністю, причому різниця в електронегативності двох атомів більше двох (найчастіше це неметал і метал), то вважають, що електрон повністю переходить до атома неметалу. В результаті цей атом стає негативно зарядженим іоном. Атом, що віддав електрон, – позитивно заряджений іон. Зв'язок між іонами називається іонним зв'язком.

З'єднання з ковалентним зв'язком мають два типи кристалічних ґрат: атомні та молекулярні.

В атомних кристалічних ґратах у вузлах знаходяться атоми, з'єднані міцним ковалентним зв'язком. Речовини з такими кристалічними ґратами мають високі температуриплавлення, міцні та тверді, практично нерозчинні в рідинах. наприклад, алмаз, твердий бір, кремній, германій та сполуки деяких елементів з вуглецем і кремнієм.

У молекулярних кристалічних ґратах у вузлах знаходяться молекули, з'єднані слабкою міжмолекулярною взаємодією. Речовини з такими гратами мають малу твердість і низькі температури плавлення, нерозчинні або малорозчинні у воді, з розчину практично не проводять електричний струм. Наприклад, лід, твердий оксид вуглецю (IV) тверді галогеноводороди, тверді прості речовини, утворені одно-(шляхетні гази), двох- (F 2 , Cl 2 , Br 2 , I 2 , H 2 , O 2 , N 2), трьох-(О 3), чотирьох-(Р 4), восьми-(S 8) атомними молекулами. Більшість кристалічних органічних сполукмають молекулярну решітку.

З'єднання з іонним зв'язком мають іонні кристалічні грати, у вузлах яких чергуються позитивно і негативно заряджені іони. Речовини з іонними ґратами тугоплавки та малолеткі, мають порівняно високу твердість, але крихкі. Розплави та водні розчини солей та лугів проводять електричний струм.

Приклади завдань

1. У якій молекулі ковалентний зв'язок "елемент - кисень" найбільш полярний?

1) SO 2 2) NO 3) Cl 2 O 4) H 2 O

Рішення:

Полярність зв'язку визначається різницею електронегативності двох атомів (у разі елемента і кисню). Сірка, азот і хлор знаходяться поряд з киснем, отже, їх електронегативності відрізняються незначно. І тільки водень знаходиться на відстані від кисню, отже різниця в електронегативності буде велика, і зв'язок буде найбільш полярним.

Відповідь: 4)

2. Водневі зв'язки утворюються між молекулами

1) метанолу 2) метаналь 3) ацетилену 4) метилформіату

Рішення:

У складі ацетилену взагалі немає сильноелектронегативних елементів. Метаналь Н 2 і метилформіат НСООСН 3 не містять водню, сполученого з сильноелектроотрицательным елементом. Водень у них з'єднаний із вуглецем. А ось у метанолі СН 3 ОН між атомом водню однієї гідроксогрупи та атомом кисню іншої молекули можливе утворення водневого зв'язку.

Відповідь: 1)

Тверді речовини існують у кристалічному та аморфному стані та переважно мають кристалічну будову. Воно відрізняється правильним розташуваннямчастинок у точно визначених точках, що характеризується періодичною повторюваністю в об'ємному, якщо подумки з'єднати ці точки прямими - отримаємо просторовий каркас, який і називають кристалічною решіткою. Поняття «кристалічні грати» відноситься до геометричного образу, який описує тривимірну періодичність у розміщенні молекул (атомів, іонів) у кристалічному просторі.

Точки розташування частинок називаються вузлами ґрат. Усередині каркасу діють міжвузлові зв'язки. Вигляд часток і характер зв'язку між ними: молекули, атоми, іони - визначають Всього виділяють чотири такі типи: іонні, атомні, молекулярні та металеві.

Якщо у вузлах решітки розташовані іони (частки з негативним або позитивним зарядом), це іонна кристалічна решітка, що характеризується однойменними зв'язками.

Ці зв'язки дуже міцні та стабільні. Тому речовини з таким типом будови мають досить високу твердість і щільність, нелетючі і тугоплавки. За низьких температур вони проявляють себе як діелектрики. Однак при плавленні таких сполук порушується геометрично правильні іонні кристалічні грати (розташування іонів) і зменшуються міцнісні зв'язки.

При температурі, близькій до температури плавлення, кристали з іонним зв'язком вже здатні проводити електричний струм. Такі сполуки легко розчиняються у воді та інших рідинах, що складаються з полярних молекул.

Іонні кристалічні грати властиві всім речовинам з іонним типом зв'язку - солі, гідроксиди металів, бінарні сполуки металів з неметалами. немає спрямованості у просторі, оскільки кожен іон пов'язаний відразу з кількома протиіонами, сила взаємодії яких залежить від відстані з-поміж них (закон Кулона). Іонно-пов'язані сполуки мають немолекулярну будову, вони являють собою тверді речовини з іонними ґратами, високою полярністю, високими температурами плавлення та кипіння, що у водних розчинах є електропровідними. З'єднань з іонними зв'язками чистому виглядімало зустрічається.

Іонна кристалічна решітка властива деяким гідроксидам та оксидам типових металів, солей, тобто. речовин з іонною

Крім іонного зв'язку в кристалах буває металевий, молекулярний та ковалентний зв'язок.

Кристали, що мають ковалентний зв'язок, є напівпровідниками або діелектриками. Типовими прикладами атомних кристалів є алмаз, кремній і германій.

Діамант - це мінерал, алотропна кубічна модифікація (форма) вуглецю. Кристалічні грати алмазу - атомні, дуже складні. У вузлах таких ґрат знаходяться атоми, з'єднані між собою вкрай міцними ковалентними зв'язками. Діамант складається з окремих атомів вуглецю, розташованих по одному в центрі тетраедра, вершинами якого є чотири найближчі атоми. Такі грати характеризуються гранецентрованою кубічною, що обумовлює максимальну твердість алмазу і досить високу температуру плавлення. У ґратах алмазу відсутні молекули - і кристал можна розглядати як одну значну молекулу.

Крім цього, властива кремнію, твердому бору, германію та сполукам окремих елементівз кремнієм і вуглецем (кремнезем, кварц, слюда, річковий пісок, карборунд). Взагалі ж представників із атомними ґратами відносно небагато.

У хімічні взаємодії вступають не окремі атоми чи молекули, а речовини. За типом зв'язку розрізняють речовини молекулярного та немолекулярного будови.

Це речовини, що складаються з молекул. Зв'язки між молекулами в таких речовинах дуже слабкі, набагато слабші, ніж між атомами всередині молекули, і вже при порівняно низьких температурах вони розриваються - речовина перетворюється на рідину і далі на газ (ліхтар йоду). Температури плавлення та кипіння речовин, що складаються з молекул, підвищуються із збільшенням молекулярної маси. До молекулярних речовин відносяться речовини з атомною структурою (С, Si, Li, Na, К, Сі, Fe, W), серед них є метали та неметали.

Немолекулярна будова речовин

До речовин немолекулярногобудови відносяться іонні сполуки. Така будова має більшість сполук металів з неметалами: всі солі (NaCl, K 2 S0 4), деякі гідриди (LiH) і оксиди (CaO, MgO, FeO), основи (NaOH, КОН). Іонні (немолекулярні) речовини мають високі температури плавлення та кипіння.

Тверді речовини: кристалічні та аморфні

Аморфні речовинине мають чіткої температури плавлення – при нагріванні вони поступово розм'якшуються та переходять у плинний стан. В аморфному стані, наприклад, знаходяться пластилін та різні смоли.

Кристалічні речовинихарактеризуються правильним розташуваннямтих частинок, з яких вони складаються: атомів, молекул та іонів – у строго визначених точках простору. При з'єднанні цих точок прямими лініями утворюється просторовий каркас, що називається кристалічною решіткою. Точки, в яких розміщені частинки кристала, називають вузлами решітки.

Залежно від типу частинок, розташованих у вузлах кристалічних ґрат, і характеру зв'язку між ними, розрізняють чотири типи кристалічних ґрат: іонні, атомні, молекулярні та металеві .

Іонні кристалічні грати

Іонниминазивають кристалічні грати, у вузлах яких є іони. Їх утворюють речовини з іонним зв'язком, яким можуть бути пов'язані як прості іони Na ​​+ , Сl — , так і складні S0 4 2-, ВІН — . Отже, іонні кристалічні грати мають солі, деякі оксиди і гідроксиди металів. Наприклад, кристал хлориду натрію побудований з позитивних іонів Na + і негативних Сl — , що чергуються, утворюють решітку у формі куба.

Іонні кристалічні грати кухонної солі

Зв'язки між іонами у такому кристалі дуже стійкі. Тому речовини з іонною решіткою відрізняються порівняно високою твердістю та міцністю, вони тугоплавкі та нелеткі.

Атомні кристалічні грати

Атомниминазивають кристалічні грати, у вузлах яких є окремі атоми. У таких ґратах атоми з'єднані між собою дуже міцними ковалентними зв'язками. Прикладом речовин з таким типом кристалічних решіток може бути алмаз - одна з алотропних видозмін вуглецю.

Атомні кристалічні грати алмазу

Більшість речовин з атомними кристалічними гратами мають дуже високі температури плавлення (наприклад, у алмазу вона понад 3500 ° С), вони міцні і тверді, практично нерозчинні.

Молекулярні кристалічні грати

Молекулярниминазивають кристалічні ґрати, у вузлах яких розташовуються молекули.

Молекулярні кристалічні грати йоду

Хімічні зв'язкиу цих молекулах можуть бути і полярними (НСl, Н 2 O), і неполярними (N 2 О 2). Незважаючи на те, що атоми всередині молекул пов'язані дуже міцними зв'язками ковалентними, між самими молекулами діють слабкі сили міжмолекулярного тяжіння. Тому речовини з молекулярними кристалічними ґратами мають малу твердість, низькі температури плавлення, летючі. Більшість твердих органічних сполук мають молекулярні кристалічні ґрати (нафталін, глюкоза, цукор).

Металеві кристалічні грати

Речовини з металевим зв'язком мають металевікристалічні ґрати.

У вузлах таких ґрат знаходяться атоми та іони (то атоми, то іони, в які легко перетворюються атоми металу, віддаючи свої зовнішні електрони «в загальне користування»). Таке внутрішня будоваметалів визначає їх характерні фізичні властивості: ковкість, пластичність, електро- та теплопровідність, характерний металевий блиск.

Теми кодифікатора ЄДІ:Речовини молекулярної та немолекулярної будови. Тип кристалічних ґрат. Залежність властивостей речовин від їх складу та будови.

Молекулярно-кінетична теорія

Усі молекули складаються з найдрібніших частинок – атомів. Усі відкриті на теперішній моментатоми зібрані у таблиці Менделєєва.

атом– це найдрібніша, хімічно неподільна частка речовини, що зберігає її Хімічні властивості. Атоми з'єднуються між собою хімічними зв'язками. Раніше ми вже розглядали а. Обов'язково ознайомтеся з теорією по темі: Типи хімічних зв'язків, перед тим, як вивчати цю статтю!

Тепер розглянемо, як можуть з'єднуватися частинки речовини.

Залежно від розташування частинок одна щодо одної властивості утворених ними речовин можуть дуже відрізнятися. Так, якщо частинки розташовані одна від одної далеко(відстань між частинками набагато більше розмірівсамих частинок), між собою практично не взаємодіють, переміщуються в просторі хаотично і безперервно, то ми маємо справу з газом .

Якщо частинки розташовані близькоодин до одного, але хаотичнобільше взаємодіють між собою, Здійснюють інтенсивні коливальні рухи в одному положенні, але можуть перескакувати в інше положення, то це модель будівлі рідини .

Якщо ж частинки розташовані близькоодин до одного, але більше упорядковано, і більше взаємодіютьміж собою, а рухаються лише в межах одного положення рівноваги, практично не переміщуючись до інших положення, то ми маємо справу з твердою речовиною .

Більшість відомих хімічних речовин і сумішей можуть існувати у твердому, рідкому та газоподібному станах. Найпростіший приклад – це вода. За нормальних умов вона рідка, При 0 про С вона замерзає - переходить з рідкого стану в тверде, і при 100 о С закипає - переходить у газову фазу- водяна пара. При цьому багато речовин за нормальних умов – гази, рідини або тверді. Наприклад, повітря – суміш азоту та кисню – це газ за нормальних умов. Але при високому тискуі низької температури азот і кисень конденсуються і переходять у рідку фазу. Рідкий азот активно використовують у промисловості. Іноді виділяють плазму, а також рідкі кристали,як окремі фази.

Дуже багато властивостей індивідуальних речовин і сумішей пояснюються взаємним розташуваннямчастинок у просторі один щодо одного!

Ця стаття розглядає властивості твердих тіл , Залежно від їх будови. Основні фізичні властивості твердих речовин: температура плавлення, електропровідність, теплопровідність, механічна міцність, пластичність та ін.

Температура плавлення - Це така температура, при якій речовина переходить з твердої фази в рідку, і навпаки.

- Це здатність речовини деформуватися без руйнування.

Електропровідність - Це здатність речовини проводити струм.

Струм - це впорядкований рух заряджених частинок. Таким чином, струм можуть проводити тільки такі речовини, в яких присутні рухомі заряджені частинки. За здатністю проводити струм речовини ділять на провідники та діелектрики. Провідники – це речовини, які можуть проводити струм (тобто містять рухомі заряджені частинки). Діелектрики - це речовини, які практично не проводять струм.

У твердій речовині частинки речовини можуть розташовуватися хаотично, або більш упорядкованийо. Якщо частинки твердої речовини розташовані у просторі хаотично, речовина називають аморфним. Приклади аморфних речовин вугілля, слюдяне скло.

Якщо частинки твердої речовини перебувають у просторі впорядковано, тобто. утворюють тривимірні геометричні структури, що повторюються, таку речовину називають кристалом, а саму структуру - кристалічною решіткою . Більшість відомих нам речовин – кристали. Самі частинки при цьому розташовані в вузлахкристалічних ґрат.

Кристалічні речовини розрізняють, зокрема, типу хімічного зв'язку між частинками у кристалі – атомні, молекулярні, металеві, іонні; за геометричною формою найпростішого осередку кристалічної решітки – кубічна, гексагональна та ін.

Залежно від типу частинок, що утворюють кристалічні грати , розрізняють атомну, молекулярну, іонну та металеву кристалічну структуру .

Атомні кристалічні грати

Атомні кристалічні грати утворюються, коли у вузлах кристала розташовані атоми. Атоми з'єднані між собою міцними ковалентними хімічними зв'язками. Відповідно, такі кристалічні грати буде дуже міцною, Зруйнувати її непросто. Атомні кристалічні грати можуть утворювати атоми з високою валентністю, тобто. з більшим числомзв'язків із сусідніми атомами (4 або більше). Як правило, це неметали: прості речовини. кремнію, бору, вуглецю (аллотропні модифікації алмаз, графіт), та їх сполуки (боровуглець, оксид кремнію (IV) та ін..). Оскільки між неметалами виникає переважно ковалентний хімічний зв'язок, вільних електронів(як і інших заряджених частинок) у речовинах з атомними кристалічними ґратами в більшості випадків немає. Отже, такі речовини, як правило, дуже погано проводять електричний струм, тобто. є діелектриками. Це загальні закономірності, з яких є низка винятків.

Зв'язок між частинками в атомних кристалалах: .

У вузлах кристала з атомною кристалічною структурою розташовані атоми.

Фазовий стан атомних кристалів за нормальних умов: як правило, тверді речовини.

Речовини, що утворюють у твердому стані атомні кристали:

1. Прості речовини з високою валентністю (Розташовані в середині таблиці Менделєєва): бір, вуглець, кремній та ін.
2. Складні речовини, утворені цими неметалами:кремнезем (оксид кремнію, кварцевий пісок) SiO 2 ; карбід кремнію (корунд) SiC; карбід бору, нітрид бору та ін.

Фізичні властивості речовин з атомними кристалічними ґратами:

— міцність;

- тугоплавкість (висока температура плавлення);

- Низька електропровідність;

- Низька теплопровідність;

- Хімічна інертність (неактивні речовини);

- Нерозчинність у розчинниках.

Молекулярні кристалічні грати– це такі грати, у вузлах яких розташовуються молекули. Утримують молекули в кристалі слабкі сили міжмолекулярного тяжіння (сили Ван-дер-Ваальса, водневі зв'язки, або електростатичне тяжіння). Відповідно, такі кристалічні грати, як правило, досить легко зруйнувати. Речовини з молекулярними кристалічними гратами – легкоплавкі, неміцні. Чим більше силатяжіння між молекулами, тим вище температура плавлення речовини. Як правило, температури плавлення речовин з молекулярними кристалічними ґратами не вище 200-300К. Тому за нормальних умов більшість речовин з молекулярними кристалічними ґратами існує у вигляді газів чи рідин. Молекулярні кристалічні грати, як правило, утворюють у твердому вигляді кислоти, оксиди неметалів, інші бінарні сполуки неметалів, прості речовини, що утворюють стійкі молекули (кисень О 2 азот N 2 вода H 2 O та ін), органічні речовини. Як правило, це речовини з ковалентним полярним (рідше неполярним) зв'язком. Т.к. електрони задіяні в хімічних зв'язках, речовини з молекулярними кристалічними ґратами – діелектрики, погано проводять тепло.

Зв'язок між частинками у молекулярних кристалалах: м ежмолекулярні, електростатичні або міжмолекулярні сили тяжіння.

У вузлах кристала з молекулярною кристалічною структурою розташовані молекули.

Фазовий стан молекулярних кристалів за нормальних умов: гази, рідини та тверді речовини.

Речовини, що утворюють у твердому стані молекулярні кристали:

1. Прості речовини-неметали, що утворюють маленькі міцні молекули (O 2 , N 2 , H 2 , S 8 та ін);
2. Складні речовини (з'єднання неметалів) з ковалентними полярними зв'язками (крім оксидів кремнію та бору, сполук кремнію та вуглецю) — вода H 2 O, оксид сірки SO 3 та ін.
3. Одноатомні інертні гази (гелій, неон, аргон, криптон та ін.);
4. Більшість органічних речовин, у яких немає іонних зв'язків — метан CH 4 , бензол 6 Н 6 та ін.

Фізичні властивості речовин з молекулярними кристалічними ґратами:

- Легкоплавкість (низька температура плавлення):

- Висока стисливість;

— молекулярні кристали у твердому вигляді, а також у розчинах та розплавах не проводять струм;

- фазовий стан за нормальних умов - гази, рідини, тверді речовини;

- Висока леткість;

- Мала твердість.

Іонні кристалічні грати

Якщо у вузлах кристала знаходяться заряджені частинки – іони, ми можемо говорити про іонних кристалічних ґрат . Як правило, з іонних кристалів чергуються позитивні іони(катіони) та негативні іони (аніони), тому частинки у кристалі утримуються силами електростатичного тяжіння . Залежно від типу кристала та типу іонів, що утворюють кристал, такі речовини можуть бути досить міцними та тугоплавкими. У твердому стані рухомих заряджених частинок в іонних кристалах, як правило, немає. Зате при розчиненні або розплавленні кристала іони вивільняються і можуть рухатися під дією зовнішнього електричного поля. Тобто. проводять струм тільки розчини або розплавиіонних кристалів. Іонні кристалічні грати характерні для речовин з іонним хімічним зв'язком. Прикладитаких речовин – кухонна сіль NaCl, карбонат кальцію– CaCO 3 та ін. Іонні кристалічні грати, як правило, у твердій фазі утворюють солі, основи, а також оксиди металів та бінарні сполуки металів та неметалів.

Зв'язок між частинками в іонних кристалах: .

У вузлах кристала з іонними гратами розташовані іони.

Фазовий стан іонних кристалів за нормальних умов: як правило, тверді речовини.

Хімічні речовини з іонними кристалічними гратами:

1. Солі (органічні та неорганічні), у тому числі солі амонію (наприклад, хлорид амонію NH 4 Cl);
2. Основи;
3. Оксиди металів;
4. Бінарні сполуки, у складі яких є метали та неметали.

Фізичні властивості речовин з іонною кристалічною структурою:

- Висока температура плавлення (тугоплавкість);

- Розчини і розплави іонних кристалів - провідники струму;

- Більшість сполук розчиняються в полярних розчинниках (вода);

- Твердий фазовий стан у більшості сполук за нормальних умов.

І, нарешті, метали характеризуються особливим виглядомпросторової структури – металевою кристалічною решіткою, яка обумовлена металевим хімічним зв'язком . Атоми металів досить слабко утримують валентні електрони. У кристалі, утвореному металом, відбуваються одночасно такі процеси: частина атомів віддає електрони і стає позитивно зарядженими іонами; ці електрони хаотично переміщуються в кристалі; частина електронів притягується до іонів. Ці процеси відбуваються одночасно та хаотично. Таким чином, виникають іони як при утворенні іонного зв'язку, так і утворюються загальні електрони , як і утворенні ковалентного зв'язку. Вільні електрони переміщуються хаотично та безперервно по всьому об'єму кристала, як газ. Тому іноді їх називають « електронним газом ». Через наявність великої кількостірухомих заряджених частинок метали проводять струм, тепло. Температура плавлення металів сильно варіюється. Метали також характеризуються своєрідним металевим блиском, ковкістю, тобто. здатністю змінювати форму без руйнування при сильному механічному впливі, т.к. хімічні зв'язки у своїй не руйнуються.

Зв'язок між частинками : .

У вузлах кристала з металевими гратами розташовані іони металів та атоми.

Фазовий стан металів за звичайних умов: як правило, тверді речовини(Виняток - ртуть, рідина при звичайних умовах).

Хімічні речовини з металевими кристалічними ґратами прості речовини-метали.

Фізичні властивості речовин з металевими кристалічними ґратами:

- Висока тепло-і електропровідність;

- ковкість та пластичність;

- Металевий блиск;

- Метали, як правило, нерозчинні в розчинниках;

- Більшість металів - тверді речовини за нормальних умов.

Порівняння властивостей речовин з різними кристалічними ґратами

Тип кристалічних ґрат (або відсутність кристалічних ґрат) дозволяє оцінити основні фізичні властивості речовини . Для зразкового порівняння типових фізичних властивостейз'єднань з різними кристалічними ґратами дуже зручно використовувати хімічні речовиниз характерними властивостями. Для молекулярних грат це, наприклад, вуглекислий газ , для атомної кристалічної решітки алмаз, для металевої - мідь, і для іонної кристалічної решітки кухонна сіль, хлорид натрію NaCl.

Зведена таблиця за структурами простих речовин, утворених хімічними елементами з основних підгруп таблиці Менделєєва (елементи побічних підгруп є металами, отже, мають металеві кристалічні ґрати).

Підсумкова таблиця зв'язку властивостей речовин із будовою:

Як ми вже знаємо, речовина може існувати у трьох агрегатних станах: газоподібному, твердомуі рідкому. Кисень, який при звичайних умовах знаходиться в газоподібному стані, при температурі -194° З перетворюється на рідину блакитного кольору, а при температурі -218,8° З перетворюється на снігоподібну масу з кристалами синього кольору.

Температурний інтервал існування речовини у твердому стані визначається температурами кипіння та плавлення. Тверді речовини бувають кристалічнимиі аморфними.

У аморфних речовиннемає фіксованої температури плавлення – при нагріванні вони поступово розм'якшуються та переходять у плинний стан. У такому стані, наприклад, є різні смоли, пластилін.

Кристалічні речовинивідрізняються закономірним розташуванням частинок, у тому числі вони складаються: атомів, молекул та іонів, – у суворо певних точках простору. Коли ці точки з'єднуються прямими лініями, створюється просторовий каркас, його називають кристалічною решіткою. Крапки, в яких знаходяться частинки кристала, називають вузлами ґрат.

У вузлах уявлюваної нами грати можуть бути іони, атоми і молекули. Ці частки здійснюють коливальні рухи. Коли температура збільшується, розмах цих коливань теж зростає, що призводить до теплового розширення тіл.

Залежно від різновиду частинок, що знаходяться у вузлах кристалічних ґрат, і характеру зв'язку між ними розрізняють чотири типи кристалічних ґрат: іонні, атомні, молекулярніі металеві.

Іонниминазивають такі кристалічні ґрати, у вузлах яких розташовані іони. Їх утворюють речовини з іонним зв'язком, яким можуть бути пов'язані як прості іони Na+, Cl-, так і складні SO24-, OH-. Таким чином, іонні кристалічні грати мають солі, деякі оксиди та гідроксили металів, тобто. ті речовини, у яких існує іонний хімічний зв'язок. Розглянемо кристал хлориду натрію, він складається з іонів Na+ і негативних CL-, що позитивно чергуються, разом вони утворюють грати у вигляді куба. Зв'язки між іонами у такому кристалі надзвичайно стійкі. Через цю речовину з іонними гратами мають порівняно високу міцність і твердість, вони тугоплавкі і нелеткі.

Атомнимикристалічними ґратами називають такі кристалічні грати, у вузлах яких є окремі атоми. У подібних ґратах атоми з'єднуються між собою дуже міцними ковалентними зв'язками. Наприклад, алмаз - одне з алотропних змін вуглецю.

Речовини з атомними кристалічними ґратами не дуже поширені в природі. До них відносяться кристалічний бір, кремній та германій, а також складні речовининаприклад такі, у складі яких є оксид кремнію (IV) – SiO 2: кремнезем, кварц, пісок, гірський кришталь.

Переважна більшість речовин з атомними кристалічними гратами мають дуже високі температури плавлення (у алмазу вона перевищує 3500° С), такі речовини міцні і тверді, практично не розчиняються.

Молекулярниминазивають такі кристалічні грати, у вузлах яких розташовані молекули. Хімічні зв'язки в цих молекулах можуть бути як полярними (HCl, H 2 0), так і неполярними (N 2 , O 3). І хоча атоми всередині молекул пов'язані дуже міцними ковалентними зв'язками, між самими молекулами діє слабкі сили міжмолекулярного тяжіння. Саме тому речовини з молекулярними кристалічними ґратами характеризуються малою твердістю, низькою температурою плавлення, летючістю.

Прикладами таких речовин можуть послужити тверда вода - лід, твердий оксид вуглецю (IV) - "сухий лід", тверді хлороводень і сірководень, тверді прості речовини, утворені одна - (благородні гази), двох - (H 2 , O 2 , CL 2 , N 2 , I 2), трьох - (O 3), чотирьох - (P 4), восьмиатомних (S 8) молекулами. Переважна більшість твердих органічних сполук мають молекулярні кристалічні грати (нафталін, глюкоза, цукор).

blog.сайт, при повному або частковому копіюванні матеріалу посилання на першоджерело обов'язкове.