U čvrstim tijelima čestice (molekule, atomi i ioni) nalaze se tako blizu jedna drugoj da im interakcijske sile ne dozvoljavaju da se razdvoje. Ove čestice mogu samo da naprave oscilatorna kretanja oko ravnotežnog položaja. Zbog toga čvrste materije zadržati oblik i volumen.
Na osnovu njihove molekularne strukture, čvrste tvari se dijele na kristalno I amorfna .
Struktura kristalnih tijela
Kristalna ćelija
Kristalne su one čvrste tvari, molekule, atomi ili ioni u kojima su raspoređeni u strogo definiranom geometrijskom redu, tvoreći strukturu u prostoru tzv. kristalna rešetka . Ovaj redoslijed se periodično ponavlja u svim smjerovima u trodimenzionalnom prostoru. Opstaje na velikim udaljenostima i nije ograničen u prostoru. On je zvao na dugi put .
Vrste kristalnih rešetki
Kristalna rešetka je matematički model koji se može koristiti da se zamisli kako su čestice raspoređene u kristalu. Mentalno povezujući tačke u prostoru u kojima se te čestice nalaze pravim linijama, dobijamo kristalnu rešetku.
Udaljenost između atoma koji se nalaze na mjestima ove rešetke naziva se parametar rešetke .
U zavisnosti od toga koje se čestice nalaze na čvorovima, kristalne rešetke su molekularne, atomske, jonske i metalne .
Svojstva kristalnih tijela kao što su tačka topljenja, elastičnost i čvrstoća zavise od tipa kristalne rešetke.
Kada temperatura poraste do vrijednosti na kojoj počinje topljenje čvrste tvari, kristalna rešetka je uništena. Molekuli dobijaju više slobode, a čvrsta kristalna supstanca prelazi u tečni stadij. Što su veze između molekula jače, to je viša tačka topljenja.
Molekularna rešetka
U molekularnim rešetkama, veze između molekula nisu jake. Stoga su u normalnim uslovima takve supstance u tečnom ili gasovitom stanju. Čvrsto stanje im je moguće samo na niskim temperaturama. Njihova tačka topljenja (prelazak iz čvrstog u tečno) je takođe niska. I u normalnim uslovima su u gasovitom stanju. Primjeri su jod (I 2), “suhi led” (ugljični dioksid CO 2).
Atomska rešetka
U supstancama koje imaju atomsku kristalnu rešetku, veze između atoma su jake. Stoga su same supstance veoma tvrde. Tope se na visokim temperaturama. Silicijum, germanijum, bor, kvarc, oksidi nekih metala i najteža supstanca u prirodi, dijamant, imaju kristalnu atomsku rešetku.
Jonska rešetka
Supstance s ionskom kristalnom rešetkom uključuju alkalije, većinu soli i okside tipičnih metala. Budući da je privlačna sila jona vrlo jaka, ove tvari se mogu rastopiti samo na vrlo visokim temperaturama. Nazivaju se vatrostalnim. Imaju veliku čvrstoću i tvrdoću.
Metalni roštilj
Na čvorovima metalne rešetke, koje imaju svi metali i njihove legure, nalaze se i atomi i ioni. Zahvaljujući ovoj strukturi, metali imaju dobru savitljivost i duktilnost, visoku toplinsku i električnu provodljivost.
Najčešće je oblik kristala pravilan poliedar. Lica i rubovi takvih poliedara uvijek ostaju konstantni za određenu supstancu.
Pojedinačni kristal se zove monokristal . Ima pravilan geometrijski oblik, kontinuiranu kristalnu rešetku.
Primjeri prirodnih monokristala su dijamant, rubin, gorski kristal, kamena sol, islandski špart, kvarc. IN veštački uslovi Monokristali se dobijaju tokom procesa kristalizacije, kada se hlađenjem rastvora ili topljenjem do određene temperature iz njih izoluje čvrsta tvar u obliku kristala. Uz sporu stopu kristalizacije, rez takvih kristala ima prirodan oblik. Na ovaj način posebno industrijskim uslovima Na primjer, dobivaju se monokristali poluvodiča ili dielektrika.
Zovu se mali kristali koji su nasumično spojeni zajedno polikristali . Najjasniji primjer polikristala je granit kamen. Svi metali su takođe polikristalni.
Anizotropija kristalnih tijela
U kristalima se čestice nalaze različite gustoće u različitim smjerovima. Ako atome u jednom od smjerova kristalne rešetke povežemo ravnom linijom, tada će udaljenost između njih biti ista u cijelom ovom smjeru. U bilo kojem drugom smjeru, udaljenost između atoma je također konstantna, ali se njena vrijednost već može razlikovati od udaljenosti u prethodnom slučaju. To znači da sile interakcije različitih veličina djeluju između atoma u različitim smjerovima. Stoga će se fizička svojstva tvari u ovim smjerovima također razlikovati. Ovaj fenomen se zove anizotropija - zavisnost svojstava materije od pravca.
Električna provodljivost, toplinska provodljivost, elastičnost, indeks loma i druga svojstva kristalne tvari variraju ovisno o smjeru u kristalu. Izvodi se različito u različitim smjerovima struja, tvar se različito zagrijava, svjetlosni zraci se različito lome.
U polikristalima se ne opaža fenomen anizotropije. Svojstva tvari ostaju ista u svim smjerovima.
Datum objave 01.07.2013. 17:01
Apsolutno bilo koji Hemijska supstanca postoje u prirodi, formirani veliki broj identične čestice koje su međusobno povezane. Sve supstance postoje u tri agregatna stanja: gasovito, tečno i čvrsto. Kada je teško termičko kretanje(na niskim temperaturama), kao iu čvrstim telima, čestice su striktno orijentisane u prostoru, što se manifestuje u njihovoj preciznoj strukturnoj organizaciji.
Kristalna rešetka tvari je struktura s geometrijski uređenim rasporedom čestica (atoma, molekula ili jona) u određenim točkama u prostoru. U različitim rešetkama se pravi razlika između međuprostora i samih čvorova - tačaka na kojima se nalaze same čestice.
Postoje četiri tipa kristalne rešetke: metalna, molekularna, atomska i jonska. Vrste rešetki određuju se u skladu sa vrstom čestica koje se nalaze na njihovim čvorovima, kao i prirodom veza između njih.
Kristalna rešetka se naziva molekularnom ako se molekuli nalaze na njenim čvorovima. Oni su međusobno povezani relativno slabim intermolekularnim silama, koje se nazivaju van der Waalsovim silama, ali sami atomi unutar molekule povezani su znatno jačom kovalentnom vezom (polarnom ili nepolarnom). Molekularna kristalna rešetka je karakteristična za hlor, čvrsti vodik, ugljični dioksid i druge tvari koje su plinovite na uobičajenim temperaturama.
Kristali koji formiraju plemenite plinove također imaju molekularne rešetke koje se sastoje od monoatomskih molekula. Najsolidniji organska materija imaju upravo ovu strukturu. Broj neorganske supstance, koji su okarakterisani molekularna struktura, vrlo male. To su, na primjer, čvrsti vodikovi halogenidi, prirodni sumpor, led, jednostavne čvrste tvari i neke druge.
Kada se zagrije, relativno slabe međumolekularne veze se prilično lako razaraju, stoga tvari s takvim rešetkama imaju vrlo niske točke topljenja i nisku tvrdoću, nerastvorljive su ili slabo topljive u vodi, njihove otopine praktički ne provode električnu struju i karakteriziraju ih značajna hlapljivost . Minimalne temperature ključanje i topljenje - za supstance napravljene od nepolarnih molekula.
Kristalna rešetka naziva se metalna, čije čvorove formiraju atomi i pozitivni ioni (kationi) metala sa slobodnim valentnim elektronima (odvojenim od atoma tijekom formiranja iona), nasumično se kreću u volumenu kristala. Međutim, ovi elektroni su u suštini poluslobodni, jer se mogu slobodno kretati samo unutar okvira koji je ograničen datom kristalnom rešetkom.
Elektrostatički elektroni i pozitivni ioni metala se međusobno privlače, što objašnjava stabilnost kristalne rešetke metala. Zbirka elektrona koji se slobodno kreću naziva se elektronskim gasom - obezbeđuje dobru električnu i toplotnu provodljivost metala. Kada se pojavi električni napon, elektroni jure ka pozitivnoj čestici, sudjelujući u stvaranju električne struje i u interakciji s ionima.
Metalna kristalna rešetka je karakteristična uglavnom za elementarne metale, kao i za spojeve različitih metala međusobno. Osnovna svojstva koja su svojstvena metalnim kristalima (mehanička čvrstoća, hlapljivost, tačka topljenja) dosta jako fluktuiraju. Međutim, fizička svojstva kao što su plastičnost, savitljivost, visoka električna i toplinska provodljivost i karakterističan metalni sjaj karakteristični su samo za kristale s metalnom rešetkom.
Molekularna struktura ima
1) silicijum(IV) oksid
2) barijum nitrat
3) natrijum hlorid
4) ugljen monoksid (II)
Objašnjenje.
Razumije se struktura tvari od kojih je čestica molekula, jona i atoma izgrađena njena kristalna rešetka. Supstance s ionskim i metalnim vezama imaju nemolekularnu strukturu. Supstance u čijim su molekulima atomi povezani kovalentnim vezama mogu imati molekularne i atomske kristalne rešetke. Atomske kristalne rešetke: C (dijamant, grafit), Si, Ge, B, SiO 2, SiC (karbound), BN, Fe 3 C, TaC, crveni i crni fosfor. Ova grupa uključuje tvari, obično čvrste i vatrostalne tvari.
Silicijum oksid (IV) - kovalentne veze, čvrsta, vatrostalna supstanca, atomska kristalna rešetka. Barijum nitrat i natrijum hlorid su supstance sa ionskim vezama - ionskom kristalnom rešetkom. Ugljen (II) monoksid je gas u molekulu sa kovalentnim vezama, što znači da je ovo tačan odgovor, kristalna rešetka je molekularna.
Odgovor: 4
Izvor: Demo verzija Jedinstvenog državnog ispita iz hemije 2012.
U čvrstom obliku, molekularna struktura ima
1) silicijum(IV) oksid
2) kalcijum hlorid
3) bakar (II) sulfat
Objašnjenje.
Razumije se struktura tvari od kojih je čestica molekula, jona i atoma izgrađena njena kristalna rešetka. Supstance s ionskim i metalnim vezama imaju nemolekularnu strukturu. Supstance u čijim su molekulima atomi povezani kovalentnim vezama mogu imati molekularne i atomske kristalne rešetke. Atomske kristalne rešetke: C (dijamant, grafit), Si, Ge, B, SiO 2, SiC (karbound), BN, Fe 3 C, TaC, crveni i crni fosfor. Ova grupa uključuje tvari, obično čvrste i vatrostalne tvari.
Supstance sa molekularnom kristalnom rešetkom imaju niže tačke ključanja od svih drugih supstanci. Koristeći formulu, potrebno je odrediti vrstu veze u tvari, a zatim odrediti vrstu kristalne rešetke. Silicijum oksid (IV) - kovalentne veze, čvrsta, vatrostalna supstanca, atomska kristalna rešetka. Kalcijum hlorid i bakar sulfat su supstance sa ionskim vezama - kristalna rešetka je jonska. Molekul joda ima kovalentne veze i lako se sublimira, što znači da je ovo tačan odgovor, kristalna rešetka je molekularna.
Odgovor: 4
Izvor: Demo verzija Jedinstvenog državnog ispita iz hemije 2013.
1) ugljen monoksid (II)
3) magnezijum bromid
Objašnjenje.
Supstance s ionskim i metalnim vezama imaju nemolekularnu strukturu. Supstance u čijim su molekulima atomi povezani kovalentnim vezama mogu imati molekularne i atomske kristalne rešetke. Atomske kristalne rešetke: C (dijamant, grafit), Si, Ge, B, SiO2, SiC (karbound), BN, Fe3 C, TaC, crveni i crni fosfor. Ova grupa uključuje tvari, obično čvrste i vatrostalne tvari.
Odgovor: 3
Izvor: Jedinstveni državni ispit iz hemije 10.06.2013. Glavni talas. Daleki istok. Opcija 1.
Ima ionsku kristalnu rešetku
2) ugljen monoksid (II)
4) magnezijum bromid
Objašnjenje.
Supstance s ionskim i metalnim vezama imaju nemolekularnu strukturu. Supstance u čijim su molekulima atomi povezani kovalentnim vezama mogu imati molekularne i atomske kristalne rešetke. Atomske kristalne rešetke: C (dijamant, grafit), Si, Ge, B, SiO2, CaC2, SiC (karbound), BN, Fe3 C, TaC, crveni i crni fosfor. Ova grupa uključuje tvari, obično čvrste i vatrostalne tvari.
Supstance sa molekularnom kristalnom rešetkom imaju niže tačke ključanja od svih drugih supstanci. Koristeći formulu, potrebno je odrediti vrstu veze u tvari, a zatim odrediti vrstu kristalne rešetke.
Magnezijum bromid ima ionsku kristalnu rešetku.
Odgovor: 4
Izvor: Jedinstveni državni ispit iz hemije 10.06.2013. Glavni talas. Daleki istok. Opcija 2.
Natrijum sulfat ima kristalnu rešetku
1) metal
3) molekularni
4) atomski
Objašnjenje.
Supstance sa molekularnom kristalnom rešetkom imaju niže tačke ključanja od svih drugih supstanci. Koristeći formulu, potrebno je odrediti vrstu veze u tvari, a zatim odrediti vrstu kristalne rešetke.
Natrijum sulfat je so koja ima ionsku kristalnu rešetku.
Odgovor: 2
Izvor: Jedinstveni državni ispit iz hemije 10.06.2013. Glavni talas. Daleki istok. Opcija 3.
Svaka od dvije supstance ima nemolekularnu strukturu:
1) azot i dijamant
2) kalijum i bakar
3) voda i natrijum hidroksid
4) hlor i brom
Objašnjenje.
Supstance s ionskim i metalnim vezama imaju nemolekularnu strukturu. Supstance u čijim su molekulima atomi povezani kovalentnim vezama mogu imati molekularne i atomske kristalne rešetke. Atomske kristalne rešetke: C (dijamant, grafit), Si, Ge, B, SiO2, SiC (karbound), BN, crveni i crni fosfor. Ova grupa uključuje tvari, obično čvrste i vatrostalne tvari.
Supstance sa molekularnom kristalnom rešetkom imaju niže tačke ključanja od svih drugih supstanci. Koristeći formulu, potrebno je odrediti vrstu veze u tvari, a zatim odrediti vrstu kristalne rešetke.
Od navedenih supstanci samo dijamant, kalijum, bakar i natrijum hidroksid imaju nemolekularnu strukturu.
Odgovor: 2
Izvor: Jedinstveni državni ispit iz hemije 10.06.2013. Glavni talas. Daleki istok. Opcija 4.
Supstanca sa jonskom kristalnom rešetkom je
3) sirćetna kiselina
4) natrijum sulfat
Objašnjenje.
Supstance s ionskim i metalnim vezama imaju nemolekularnu strukturu. Supstance u čijim su molekulima atomi povezani kovalentnim vezama mogu imati molekularne i atomske kristalne rešetke. Atomske kristalne rešetke: C (dijamant, grafit), Si, Ge, B, SiO2, CaC2, SiC (karbound), BN, Fe3 C, TaC, crveni i crni fosfor. Ova grupa uključuje tvari, obično čvrste i vatrostalne tvari.
Supstance sa molekularnom kristalnom rešetkom imaju niže tačke ključanja od svih drugih supstanci. Koristeći formulu, potrebno je odrediti vrstu veze u tvari, a zatim odrediti vrstu kristalne rešetke.
Natrijum sulfat ima ionsku kristalnu rešetku.
Odgovor: 4
Izvor: Jedinstveni državni ispit iz hemije 10.06.2013. Glavni talas. Sibir. Opcija 1.
Metalna kristalna rešetka je karakteristična za
2) bijeli fosfor
3) aluminijum oksid
4) kalcijum
Objašnjenje.
Metalna kristalna rešetka je karakteristična za metale, kao što je kalcijum.
Odgovor: 4
Izvor: Jedinstveni državni ispit iz hemije 10.06.2013. Glavni talas. Ural. Opcija 1.
Maxim Avramchuk 22.04.2015 16:53
Svi metali osim žive imaju metalnu kristalnu rešetku. Možete li mi reći kakvu kristalnu rešetku imaju živa i amalgam?
Aleksandar Ivanov
Živa u čvrstom stanju takođe ima metalnu kristalnu rešetku.
·2) kalcijum oksid
4) aluminijum
Objašnjenje.
Supstance s ionskim i metalnim vezama imaju nemolekularnu strukturu. Supstance u čijim su molekulima atomi povezani kovalentnim vezama mogu imati molekularne i atomske kristalne rešetke. Atomske kristalne rešetke: C (dijamant, grafit), Si, Ge, B, SiO2, CaC2, SiC (karbound), BN, Fe3 C, TaC, crveni i crni fosfor. Ova grupa uključuje tvari, obično čvrste i vatrostalne tvari.
Supstance sa molekularnom kristalnom rešetkom imaju niže tačke ključanja od svih drugih supstanci. Koristeći formulu, potrebno je odrediti vrstu veze u tvari, a zatim odrediti vrstu kristalne rešetke.
Kalcijum oksid ima ionsku kristalnu rešetku.
Odgovor: 2
Izvor: Jedinstveni državni ispit iz hemije 10.06.2013. Glavni talas. Sibir. Opcija 2.
Ima molekularnu kristalnu rešetku u čvrstom stanju
1) natrijum jodid
2) sumporov oksid(IV)
3) natrijum oksid
4) gvožđe(III) hlorid
Objašnjenje.
Supstance s ionskim i metalnim vezama imaju nemolekularnu strukturu. Supstance u čijim su molekulima atomi povezani kovalentnim vezama mogu imati molekularne i atomske kristalne rešetke. Atomske kristalne rešetke: C (dijamant, grafit), Si, Ge, B, SiO2, CaC2, SiC (karbound), BN, Fe3 C, TaC, crveni i crni fosfor. Ova grupa uključuje tvari, obično čvrste i vatrostalne tvari.
Supstance sa molekularnom kristalnom rešetkom imaju niže tačke ključanja od svih drugih supstanci. Koristeći formulu, potrebno je odrediti vrstu veze u tvari, a zatim odrediti vrstu kristalne rešetke.
Među datim supstancama, sve osim sumpor(IV) oksida imaju ionsku kristalnu rešetku, dok on ima molekularnu.
Odgovor: 2
Izvor: Jedinstveni državni ispit iz hemije 10.06.2013. Glavni talas. Sibir. Opcija 4.
Ima ionsku kristalnu rešetku
3) natrijum hidrid
4) dušikov oksid(II)
Objašnjenje.
Supstance s ionskim i metalnim vezama imaju nemolekularnu strukturu. Supstance u čijim su molekulima atomi povezani kovalentnim vezama mogu imati molekularne i atomske kristalne rešetke. Atomske kristalne rešetke: C (dijamant, grafit), Si, Ge, B, SiO2, CaC2, SiC (karbound), BN, Fe3 C, TaC, crveni i crni fosfor. Ova grupa uključuje tvari, obično čvrste i vatrostalne tvari.
Supstance sa molekularnom kristalnom rešetkom imaju niže tačke ključanja od svih drugih supstanci. Koristeći formulu, potrebno je odrediti vrstu veze u tvari, a zatim odrediti vrstu kristalne rešetke.
Natrijum hidrid ima ionsku kristalnu rešetku.
Odgovor: 3
Izvor: Jedinstveni državni ispit iz hemije 10.06.2013. Glavni talas. Ural. Opcija 5.
Za tvari s molekularnom kristalnom rešetkom karakteristično je svojstvo
1) refraktornost
2) niska tačka ključanja
3) visoka tačka topljenja
4) električna provodljivost
Objašnjenje.
Supstance sa molekularnom kristalnom rešetkom imaju niže tačke ključanja od svih drugih supstanci. Odgovor: 2
Odgovor: 2
Izvor: Jedinstveni državni ispit iz hemije 10.06.2013. Glavni talas. Centar. Opcija 1.
Za tvari s molekularnom kristalnom rešetkom karakteristično je svojstvo
1) refraktornost
2) visoka tačka ključanja
3) niska tačka topljenja
4) električna provodljivost
Objašnjenje.
Supstance s molekularnom kristalnom rešetkom imaju niže tačke topljenja i ključanja od svih drugih tvari.
Odgovor: 3
Izvor: Jedinstveni državni ispit iz hemije 10.06.2013. Glavni talas. Centar. Opcija 2.
Molekularna struktura ima
1) hlorovodonik
2) kalijum sulfid
3) barijum oksid
4) kalcijum oksid
Objašnjenje.
Supstance s ionskim i metalnim vezama imaju nemolekularnu strukturu. Supstance u čijim su molekulima atomi povezani kovalentnim vezama mogu imati molekularne i atomske kristalne rešetke. Atomske kristalne rešetke: C (dijamant, grafit), Si, Ge, B, SiO2, CaC2, SiC (karbound), BN, Fe3 C, TaC, crveni i crni fosfor. Ova grupa uključuje tvari, obično čvrste i vatrostalne tvari.
Supstance sa molekularnom kristalnom rešetkom imaju niže tačke ključanja od svih drugih supstanci. Koristeći formulu, potrebno je odrediti vrstu veze u tvari, a zatim odrediti vrstu kristalne rešetke.
Od gore navedenih tvari, sve imaju ionsku kristalnu rešetku osim klorovodika.
Odgovor: 1
Izvor: Jedinstveni državni ispit iz hemije 10.06.2013. Glavni talas. Centar. Opcija 5.
Molekularna struktura ima
1) silicijum(IV) oksid
2) barijum nitrat
3) natrijum hlorid
4) ugljen monoksid (II)
Objašnjenje.
Supstance s ionskim i metalnim vezama imaju nemolekularnu strukturu. Supstance u čijim su molekulima atomi povezani kovalentnim vezama mogu imati molekularne i atomske kristalne rešetke. Atomske kristalne rešetke: C (dijamant, grafit), Si, Ge, B, SiO2, CaC2, SiC (karbound), BN, Fe3 C, TaC, crveni i crni fosfor. Ova grupa uključuje tvari, obično čvrste i vatrostalne tvari.
Supstance sa molekularnom kristalnom rešetkom imaju niže tačke ključanja od svih drugih supstanci. Koristeći formulu, potrebno je odrediti vrstu veze u tvari, a zatim odrediti vrstu kristalne rešetke.
Među navedenim supstancama, ugljični monoksid ima molekularnu strukturu.
Odgovor: 4
Izvor: Demo verzija Jedinstvenog državnog ispita iz hemije 2014.
Supstanca molekularne strukture je
1) amonijum hlorid
2) cezijum hlorid
3) gvožđe(III) hlorid
4) hlorovodonik
Objašnjenje.
Razumije se struktura tvari od kojih je čestica molekula, jona i atoma izgrađena njena kristalna rešetka. Supstance s ionskim i metalnim vezama imaju nemolekularnu strukturu. Supstance u čijim su molekulima atomi povezani kovalentnim vezama mogu imati molekularne i atomske kristalne rešetke. Atomske kristalne rešetke: C (dijamant, grafit), Si, Ge, B, SiO2, SiC (karbound), BN, Fe3C, TaC, crveni i crni fosfor. Ova grupa uključuje tvari, obično čvrste i vatrostalne tvari.
Supstance sa molekularnom kristalnom rešetkom imaju niže tačke ključanja od svih drugih supstanci. Koristeći formulu, potrebno je odrediti vrstu veze u tvari, a zatim odrediti vrstu kristalne rešetke.
1) amonijum hlorid - jonska struktura
2) cezijum hlorid - jonska struktura
3) gvožđe(III) hlorid - jonska struktura
4) hlorovodonik - molekularna struktura
Odgovor: 4
Koje jedinjenje hlora ima najvišu tačku topljenja?
| 1) | 2) | 3) | 4) |
Odgovor: 3
Koje jedinjenje kiseonika ima najvišu tačku topljenja?
Odgovor: 3
Aleksandar Ivanov
br. Ovo je atomska kristalna rešetka
Igor Srago 22.05.2016 14:37
Budući da Jedinstveni državni ispit uči da je veza između atoma metala i nemetala jonska, aluminij oksid bi trebao formirati ionski kristal. I tvari s jonskom strukturom (poput atomskih) također imaju višu tačku topljenja od molekularnih tvari.
Anton Golyshev
Bolje je jednostavno naučiti supstance s atomskom kristalnom rešetkom.
·Nekarakteristično za supstance sa metalnom kristalnom rešetkom
1) krhkost
2) plastičnost
3) visoka električna provodljivost
4) visoka toplotna provodljivost
Objašnjenje.
Metale karakterizira plastičnost, visoka električna i toplinska provodljivost, ali krhkost nije tipična za njih.
Odgovor: 1
Izvor: Jedinstveni državni ispit 05.05.2015. Rani talas.
Objašnjenje.
Supstance u čijim su molekulima atomi povezani kovalentnim vezama mogu imati molekularne i atomske kristalne rešetke. Atomske kristalne rešetke: C (dijamant, grafit), Si, Ge, B, SiO2, SiC (karbound), BN, Fe3C, TaC, crveni i crni fosfor. Ova grupa uključuje tvari, obično čvrste i vatrostalne tvari.
Odgovor: 1
Ima molekularnu kristalnu rešetku
Objašnjenje.
Supstance sa jonskim (BaSO 4) i metalnim vezama imaju nemolekularnu strukturu.
Supstance čiji su atomi povezani kovalentnim vezama mogu imati molekularne i atomske kristalne rešetke.
Atomske kristalne rešetke: C (dijamant, grafit), Si, Ge, B, SiO 2, SiC (karbound), B 2 O 3, Al 2 O 3.
Supstance koje su u normalnim uslovima gasovite (O 2, H 2, NH 3, H 2 S, CO 2), kao i tečne (H 2 O, H 2 SO 4) i čvrste, ali topljive (S, glukoza), imaju molekularnu strukturu
Stoga, ugljični dioksid ima molekularnu kristalnu rešetku.
Odgovor: 2
Ima atomsku kristalnu rešetku
1) amonijum hlorid
2) cezijum oksid
3) silicijum(IV) oksid
4) kristalni sumpor
Objašnjenje.
Supstance s ionskim i metalnim vezama imaju nemolekularnu strukturu.
Supstance u čijim su molekulima atomi povezani kovalentnim vezama mogu imati molekularne i atomske kristalne rešetke. Atomske kristalne rešetke: C (dijamant, grafit), Si, Ge, B, SiO2, SiC (karbound), BN, Fe3C, TaC, crveni i crni fosfor. Ostalo se odnosi na tvari s molekularnom kristalnom rešetkom.
Stoga, silicijum(IV) oksid ima atomsku kristalnu rešetku.
Odgovor: 3
Čvrsta, krhka tvar s visokom tačkom topljenja, čija otopina provodi električnu struju, ima kristalnu rešetku
2) metal
3) atomski
4) molekularni
Objašnjenje.
Takva svojstva su karakteristična za tvari s ionskom kristalnom rešetkom.
Odgovor: 1
Koje jedinjenje silicija ima molekularnu kristalnu rešetku u čvrstom stanju?
| 1) | 2) | 3) | 4) |
Formiranje molekula iz atoma dovodi do povećanja energije, jer je u normalnim uvjetima molekularno stanje stabilnije od atomskog stanja.
Da biste razmotrili ovu temu, morate znati:
Elektronegativnost je sposobnost atoma da pomjeri zajednički elektronski par prema sebi. (Najelektronegativniji element je fluor.)
Kristalna rešetka - trodimenzionalni uređeni raspored čestica.
Postoje tri glavne vrste hemijske veze: kovalentni, jonski i metalni.
Metalni priključak karakterističan za metale koji sadrže mali broj elektrona na vanjskoj strani nivo energije(1 ili 2, rjeđe 3). Ovi elektroni lako gube kontakt sa jezgrom i slobodno se kreću po komadu metala, formirajući "elektronski oblak" i obezbeđujući komunikaciju sa pozitivno nabijenim ionima koji nastaju nakon uklanjanja elektrona. Kristalna rešetka je metalna. Ovo određuje fizička svojstva metala: visoka toplinska i električna provodljivost, savitljivost i duktilnost, metalni sjaj.
Kovalentna veza nastaje zbog zajedničkog elektronskog para atoma nemetala, pri čemu svaki od njih postiže stabilnu konfiguraciju atoma inertnog elementa.
Ako vezu formiraju atomi iste elektronegativnosti, odnosno razlika u elektronegativnosti dva atoma je nula, elektronski par se nalazi simetrično između dva atoma i veza se naziva kovalentna nepolarna.
Ako vezu formiraju atomi različite elektronegativnosti, a razlika u elektronegativnosti dva atoma leži u rasponu od nula do približno dva (najčešće su to različiti nemetali), tada se zajednički elektronski par pomjera na više elektronegativni element. Djelomično se pojavljuje na njemu negativni naboj(negativni pol molekula), a na drugom atomu je djelomično pozitivan naboj (pozitivni pol molekula). Ova veza se zove kovalentna polarna.
Ako vezu formiraju atomi različite elektronegativnosti, a razlika u elektronegativnosti dva atoma je veća od dva (najčešće se radi o nemetalu i metalu), tada se vjeruje da je elektron u potpunosti prebačen na nemetal. - atom metala. Kao rezultat, ovaj atom postaje negativno nabijeni ion. Atom koji donira elektron je pozitivno nabijen ion. Veza između jona se naziva jonska veza.
Jedinjenja s kovalentnim vezama imaju dvije vrste kristalnih rešetki: atomsku i molekularnu.
U atomskoj kristalnoj rešetki čvorovi sadrže atome povezane jakim kovalentnim vezama. Supstance sa takvom kristalnom rešetkom imaju visoke tačke topljenja, jake su i tvrde i praktično su nerastvorljive u tečnostima. na primjer, dijamant, čvrsti bor, silicijum, germanijum i jedinjenja određenih elemenata sa ugljenikom i silicijumom.
U molekularnoj kristalnoj rešetki čvorovi sadrže molekule povezane slabim međumolekularnim interakcijama. Tvari s takvom rešetkom imaju nisku tvrdoću i niske tačke topljenja, nerastvorljive su ili slabo topljive u vodi, a otopine praktički ne provode električnu struju. Na primjer, led, čvrsti ugljični monoksid (IV) čvrsti vodonik halogenidi, jednostavne čvrste tvari formirane od jednog (plemenitih plinova), dva- (F 2, Cl 2, Br 2, I 2, H 2, O 2, N 2) , tri-(O 3), četiri (P 4), osam (S 8) atomskih molekula. Većina kristalnih organskih spojeva ima molekularnu rešetku.
Spojevi s ionskim vezama imaju ionsku kristalnu rešetku u čijim se čvorovima izmjenjuju pozitivno i negativno nabijeni ioni. Supstance sa jonskom rešetkom vatrostalna i nisko hlapljiva, Imaju relativno veliku tvrdoću, ali su lomljive. Topi se i vodeni rastvori soli i alkalije provode električnu struju.
Primjeri zadataka
1. U kojoj molekuli je kovalentna veza „element – kiseonik“ najpolarnija?
1) SO 2 2) NO 3) Cl 2 O 4) H 2 O
Rješenje:
Polaritet veze određen je razlikom u elektronegativnosti dva atoma (in u ovom slučaju element i kiseonik). Sumpor, dušik i hlor se nalaze pored kiseonika, pa se njihova elektronegativnost neznatno razlikuje. A samo se vodonik nalazi na udaljenosti od kisika, što znači da će razlika u elektronegativnosti biti velika, a veza će biti najpolarnija.
Odgovor: 4)
2. Vodikove veze nastaju između molekula
1) metanol 2) metanal 3) acetilen 4) metil format
Rješenje:
Acetilen uopće ne sadrži visoko elektronegativne elemente. Metanal H 2 CO i metil format HCOOCH 3 ne sadrže vodonik povezan sa jako elektronegativnim elementom. Vodik u njima je u kombinaciji s ugljikom. Ali u metanolu CH 3 OH, vodikova veza se može formirati između atoma vodika jedne hidrokso grupe i atoma kisika druge molekule.
Odgovor: 1)
Većinu supstanci karakteriše sposobnost, u zavisnosti od uslova, da budu u jednom od tri agregatna stanja: čvrstom, tečnom ili gasovitom.
Na primjer, voda na normalan pritisak u temperaturnom opsegu 0-100 o C je tečnost, na temperaturama iznad 100 o C može postojati samo u gasovitom stanju, a na temperaturama ispod 0 o C je čvrsta materija.
Supstance u čvrstom stanju dijele se na amorfne i kristalne.
Karakteristična karakteristika amorfnih supstanci je odsustvo jasne tačke topljenja: njihova fluidnost se postepeno povećava sa povećanjem temperature. Amorfne supstance uključuju spojeve kao što su vosak, parafin, većina plastike, staklo itd.
Ipak, kristalne supstance imaju specifičnu tačku topljenja, tj. supstanca sa kristalna struktura prelazi iz čvrstog u tečno ne postepeno, već naglo, kada se postigne određena temperatura. Primjer kristalnih supstanci je kuhinjska so, šećer, led.
Razlika u fizička svojstva amorfne i kristalne čvrste materije određuju prvenstveno strukturne karakteristike takvih supstanci. Koja je razlika između tvari u amorfnom i kristalnom stanju najlakše je razumjeti iz sljedeće ilustracije:
Kao što vidite, u amorfna supstanca, za razliku od kristalnog, nema reda u rasporedu čestica. Ako u kristalnoj supstanci mentalno povežete dva atoma blizu jedan drugom ravnom linijom, možete otkriti da će iste čestice ležati na ovoj liniji u strogo određenim intervalima:
Dakle, u slučaju kristalnih supstanci, možemo govoriti o takvom konceptu kao što je kristalna rešetka.
Kristalna rešetka naziva se prostorni okvir koji povezuje tačke u prostoru u kojima se nalaze čestice koje formiraju kristal.
Tačke u prostoru na kojima se nalaze čestice koje formiraju kristal nazivaju se čvorovi kristalne rešetke .
Ovisno o tome koje se čestice nalaze na čvorovima kristalne rešetke, razlikuju se: molekularni, atomski, jonski I metalne kristalne rešetke .
U čvorovima molekularne kristalne rešetke
Kristalna rešetka leda kao primjer molekularne rešetkePostoje molekuli unutar kojih su atomi povezani jakim kovalentnim vezama, ali se sami molekuli drže jedan blizu drugog slabim intermolekularnim silama. Zbog tako slabih međumolekularnih interakcija, kristali s molekularnom rešetkom su krhki. Takve se tvari znatno više razlikuju od supstanci drugih vrsta strukture niske temperature topljenja i ključanja, ne provode električnu struju, mogu se otopiti ili ne otopiti u raznim rastvaračima. Otopine takvih jedinjenja mogu ili ne moraju provoditi električnu struju, ovisno o klasi jedinjenja. Jedinjenja s molekularnom kristalnom rešetkom uključuju mnoge jednostavne tvari - nemetale (očvrsli H 2, O 2, Cl 2, ortorombni sumpor S 8, bijeli fosfor P 4), kao i mnoge složene tvari - vodikova jedinjenja nemetala, kiseline, oksidi nemetala, većina organskih tvari. Treba napomenuti da ako je supstanca u gasovitom ili tečno stanje, neprikladno je govoriti o molekularnoj kristalnoj rešetki: ispravnije je koristiti termin molekularni tip strukture.
Kristalna rešetka dijamanta kao primjer atomske rešetkeU čvorovima atomska kristalna rešetka
postoje atomi. Štaviše, svi čvorovi takve kristalne rešetke su "povezani" zajedno jakim kovalentnim vezama u jedan kristal. U stvari, takav kristal je jedan divovski molekul. Zbog svojih strukturnih karakteristika, sve supstance sa atomskom kristalnom rešetkom su čvrste i imaju visoke temperature topeći se, hemijski malo aktivni, nerastvorljivi ni u vodi ni u organskim rastvaračima, a njihove taline ne provode električnu struju. Treba imati na umu da tvari s atomskom strukturom iz jednostavne supstance uključuju bor B, ugljenik C (dijamant i grafit), silicijum Si, iz složene supstance— silicijum dioksid SiO 2 (kvarc), silicijum karbid SiC, bor nitrid BN.
Za supstance sa jonska kristalna rešetka
mjesta rešetke sadrže ione povezane jedni s drugima preko jonskih veza.
Budući da su jonske veze prilično jake, tvari s ionskom rešetkom imaju relativno visoku tvrdoću i vatrostalnost. Najčešće su topljivi u vodi, a njihove otopine, poput taline, provode električnu struju.
Supstance s ionskom kristalnom rešetkom uključuju soli metala i amonijuma (NH 4 +), baze i metalne okside. Siguran znak ionske strukture supstance je prisustvo u njenom sastavu i atoma tipičnog metala i nemetala.
Kristalna rešetka natrijevog klorida kao primjer ionske rešetke
uočeno u kristalima slobodnih metala, na primjer, natrijum Na, gvožđe Fe, magnezijum Mg, itd. U slučaju metalne kristalne rešetke, njeni čvorovi sadrže katione i atome metala, između kojih se kreću elektroni. U ovom slučaju, pokretni elektroni se periodično vežu za katione, neutrališući na taj način njihov naboj, a pojedinačni neutralni atomi metala zauzvrat „oslobađaju“ neke od svojih elektrona, pretvarajući se, zauzvrat, u katione. Zapravo, “slobodni” elektroni ne pripadaju pojedinačnim atomima, već cijelom kristalu.
Takve strukturne karakteristike dovode do činjenice da metali dobro provode toplinu i električnu struju i često imaju visoku duktilnost (savitljivost).
Rasprostranjenost temperatura topljenja metala je veoma velika. Na primjer, tačka topljenja žive je približno minus 39 ° C (tečnost u normalnim uvjetima), a volframa je 3422 ° C. Treba napomenuti da su u normalnim uslovima svi metali osim žive čvrste materije.