Het type kristalrooster van het zand. De structuur van stoffen

Het zijn geen individuele atomen of moleculen die chemische interacties aangaan, maar stoffen. Door het type verbinding worden stoffen onderscheiden moleculair en niet-moleculair gebouwen.

Dit zijn stoffen die zijn opgebouwd uit moleculen. De bindingen tussen moleculen in dergelijke stoffen zijn erg zwak, veel zwakker dan tussen atomen in een molecuul, en zelfs bij relatief lage temperaturen breken ze - de stof verandert in een vloeistof en vervolgens in een gas (sublimatie van jodium). De smelt- en kookpunten van stoffen die zijn samengesteld uit moleculen nemen toe met toenemend molecuulgewicht. Moleculaire stoffen omvatten stoffen met een atomaire structuur (C, Si, Li, Na, K, Cu, Fe, W), waaronder metalen en niet-metalen.

Niet-moleculaire structuur van stoffen

naar stoffen niet-moleculair structuren omvatten ionische verbindingen. De meeste metaalverbindingen met niet-metalen hebben zo'n structuur: alle zouten (NaCl, K 2 S0 4), sommige hydriden (LiH) en oxiden (CaO, MgO, FeO), basen (NaOH, KOH). Ionische (niet-moleculaire) stoffen hebben hoge smelt- en kookpunten.

Vaste stoffen: kristallijn en amorf

amorfe stoffen hebben geen duidelijk smeltpunt - bij verhitting worden ze geleidelijk zachter en veranderen ze in een vloeibare toestand. In amorfe toestand zijn er bijvoorbeeld plasticine en verschillende harsen.

Kristallijne stoffen gekenmerkt door de juiste rangschikking van de deeltjes waaruit ze zijn samengesteld: atomen, moleculen en ionen - op strikt gedefinieerde punten in de ruimte. Wanneer deze punten worden verbonden met rechte lijnen, wordt een ruimtelijk frame gevormd, genaamd kristalrooster... De punten waar de kristaldeeltjes zich bevinden heten rooster knooppunten.

Afhankelijk van het type deeltjes dat zich op de plaatsen van het kristalrooster bevindt en de aard van de binding daartussen, worden vier soorten kristalroosters onderscheiden: ionisch, atomair, moleculair en metallisch .

Ionische kristalroosters

Ionisch worden kristalroosters genoemd, in de knopen waarvan er ionen zijn. Ze worden gevormd door stoffen met een ionische binding, die kunnen worden geassocieerd met zowel eenvoudige ionen Na +, Cl -, als complexe S0 4 2-, OH -. Bijgevolg hebben zouten, sommige oxiden en hydroxiden van metalen ionische kristalroosters. Een natriumchloridekristal is bijvoorbeeld opgebouwd uit afwisselende positieve Na + en negatieve Cl - -ionen, waardoor een kubusvormig rooster wordt gevormd.

Ionisch kristalrooster van tafelzout

De bindingen tussen ionen in zo'n kristal zijn zeer stabiel. Daarom onderscheiden stoffen met een ionenrooster zich door een relatief hoge hardheid en sterkte, ze zijn vuurvast en niet-vluchtig.

Atomaire kristalroosters

atoom worden kristalroosters genoemd, in de knooppunten waarvan er individuele atomen zijn. In dergelijke roosters zijn atomen met elkaar verbonden door zeer sterke covalente bindingen. Een voorbeeld van stoffen met dit type kristalrooster is diamant - een van de allotrope modificaties van koolstof.

Atoomkristalrooster van diamant

De meeste stoffen met een atomair kristalrooster hebben zeer hoge smeltpunten (in diamant is het bijvoorbeeld meer dan 3500 ° C), ze zijn sterk en solide, praktisch onoplosbaar.

Moleculaire kristalroosters

moleculair kristalroosters genoemd, in de knooppunten waarvan moleculen zich bevinden.

Moleculair kristalrooster van jodium

Chemische bindingen in deze moleculen kunnen zowel polair (HCl, H 2 O) als niet-polair (N 2, O 2) zijn. Ondanks het feit dat de atomen in de moleculen zijn gebonden door zeer sterke covalente bindingen, werken er zwakke intermoleculaire aantrekkingskrachten tussen de moleculen zelf. Daarom hebben stoffen met moleculaire kristalroosters een lage hardheid, lage smeltpunten en zijn ze vluchtig. De meeste vaste organische verbindingen hebben moleculaire kristalroosters (naftaleen, glucose, suiker).

Metalen kristalroosters

Stoffen met een metaalbinding hebben metaal kristal roosters.

Op de plaatsen van dergelijke roosters bevinden zich atomen en ionen (hetzij atomen of ionen, waarin metaalatomen gemakkelijk kunnen worden getransformeerd, waarbij hun buitenste elektronen worden gedoneerd "voor algemeen gebruik"). Deze interne structuur van metalen bepaalt hun karakteristieke fysieke eigenschappen: kneedbaarheid, plasticiteit, elektrische en thermische geleidbaarheid, karakteristieke metaalglans.

De moleculaire structuur heeft

1) siliciumoxide (IV)

2) bariumnitraat

3) natriumchloride

4) koolmonoxide (II)

Uitleg.

De structuur van een stof wordt begrepen waaruit deeltjes van moleculen, ionen, atomen het kristalrooster is opgebouwd. Stoffen met ionische en metallische bindingen hebben een niet-moleculaire structuur. Stoffen in de moleculen waarvan de atomen zijn verbonden door covalente bindingen kunnen moleculaire en atomaire kristalroosters hebben. Atoomkristalroosters: C (diamant, grafiet), Si, Ge, B, SiO 2, SiC (carborundum), BN, Fe 3 C, TaC, rode en zwarte fosfor. Deze groep omvat stoffen, in de regel vaste en vuurvaste stoffen.

Silicium (IV) oxide - covalente bindingen, de stof is vast, vuurvast, het kristalrooster is atomair. Bariumnitraat en natriumchloride stoffen met ionische bindingen - het kristalrooster is ionisch. Koolmonoxide (II) is een gas in een molecuul van covalente bindingen, wat betekent dat dit het juiste antwoord is, het kristalrooster is moleculair.

Antwoord: 4

Bron: Demoversie van de USE-2012 in de chemie.

In vaste vorm heeft de moleculaire structuur:

1) siliciumoxide (IV)

2) calciumchloride

3) koper (II) sulfaat

Uitleg.

De structuur van een stof wordt begrepen waaruit deeltjes van moleculen, ionen, atomen het kristalrooster is opgebouwd. Stoffen met ionische en metallische bindingen hebben een niet-moleculaire structuur. Stoffen in wiens moleculen de atomen zijn verbonden door covalente bindingen, kunnen moleculaire en atomaire kristalroosters hebben. Atoomkristalroosters: C (diamant, grafiet), Si, Ge, B, SiO 2, SiC (carborundum), BN, Fe 3 C, TaC, rode en zwarte fosfor. Deze groep omvat stoffen, in de regel vaste en vuurvaste stoffen.

Stoffen met een moleculair kristalrooster hebben lagere kookpunten dan alle andere stoffen. Volgens de formule is het noodzakelijk om het type binding in de stof te bepalen en vervolgens het type kristalrooster te bepalen. Silicium (IV) oxide - covalente bindingen, de stof is vast, vuurvast, het kristalrooster is atomair. Calciumchloride en kopersulfaat - stoffen met ionische bindingen - het kristalrooster is ionisch. Er zijn covalente bindingen in het jodiummolecuul en het sublimeert gemakkelijk, wat betekent dat dit het juiste antwoord is, het kristalrooster is moleculair.

Antwoord: 4

Bron: Demoversie van het Unified State Exam-2013 in Chemistry.

1) koolmonoxide (II)

3) magnesiumbromide

Uitleg.

Stoffen met ionische en metallische bindingen hebben een niet-moleculaire structuur. Stoffen in de moleculen waarvan de atomen zijn verbonden door covalente bindingen kunnen moleculaire en atomaire kristalroosters hebben. Atoomkristalroosters: C (diamant, grafiet), Si, Ge, B, SiO2, SiC (carborundum), BN, Fe3 C, TaC, rode en zwarte fosfor. Deze groep omvat stoffen, in de regel vaste en vuurvaste stoffen.

Antwoord: 3

Bron: Unified State Exam in Chemistry 06/10/2013. De hoofdgolf. Verre Oosten. Optie 1.

Het ionische kristalrooster heeft

2) koolmonoxide (II)

4) magnesiumbromide

Uitleg.

Stoffen met ionische en metallische bindingen hebben een niet-moleculaire structuur. Stoffen in de moleculen waarvan de atomen zijn verbonden door covalente bindingen kunnen moleculaire en atomaire kristalroosters hebben. Atoomkristalroosters: C (diamant, grafiet), Si, Ge, B, SiO2, CaC2, SiC (carborundum), BN, Fe3 C, TaC, rode en zwarte fosfor. Deze groep omvat stoffen, in de regel vaste en vuurvaste stoffen.

Magnesiumbromide heeft een ionisch kristalrooster.

Antwoord: 4

Bron: Unified State Exam in Chemistry 06/10/2013. De hoofdgolf. Verre Oosten. Optie 2.

Natriumsulfaat heeft een kristalrooster

1) metaal

3) moleculair

4) atoom

Uitleg.

Natriumsulfaat is een zout met een ionisch kristalrooster.

Antwoord: 2

Bron: Unified State Exam in Chemistry 06/10/2013. De hoofdgolf. Verre Oosten. Optie 3.

Elk van de twee stoffen heeft een niet-moleculaire structuur:

1) stikstof en diamant

2) kalium en koper

3) water en natriumhydroxide

4) chloor en broom

Uitleg.

Stoffen met ionische en metallische bindingen hebben een niet-moleculaire structuur. Stoffen in de moleculen waarvan de atomen zijn verbonden door covalente bindingen kunnen moleculaire en atomaire kristalroosters hebben. Atoomkristalroosters: C (diamant, grafiet), Si, Ge, B, SiO2, SiC (carborundum), BN, rode en zwarte fosfor. Deze groep omvat stoffen, in de regel vaste en vuurvaste stoffen.

Van deze stoffen hebben alleen diamant, kalium, koper en natriumhydroxide een niet-moleculaire structuur.

Antwoord: 2

Bron: Unified State Exam in Chemistry 06/10/2013. De hoofdgolf. Verre Oosten. Optie 4.

Een stof met een ionisch type kristalrooster is

3) azijnzuur

4) natriumsulfaat

Uitleg.

Stoffen met ionische en metallische bindingen hebben een niet-moleculaire structuur. Stoffen in de moleculen waarvan de atomen zijn verbonden door covalente bindingen kunnen moleculaire en atomaire kristalroosters hebben. Atoomkristalroosters: C (diamant, grafiet), Si, Ge, B, SiO2, CaC2, SiC (carborundum), BN, Fe3 C, TaC, rode en zwarte fosfor. Deze groep omvat stoffen, in de regel vaste en vuurvaste stoffen.

Natriumsulfaat heeft een ionisch kristalrooster.

Antwoord: 4

Bron: Unified State Exam in Chemistry 06/10/2013. De hoofdgolf. Siberië. Optie 1.

Het metalen kristalrooster is kenmerkend voor:

2) witte fosfor

3) aluminiumoxide

4) calcium

Uitleg.

Het metaalkristalrooster is typisch voor metalen zoals calcium.

Antwoord: 4

Bron: Unified State Exam in Chemistry 06/10/2013. De hoofdgolf. Oeral. Optie 1.

Maxim Avramchuk 22.04.2015 16:53

Alle metalen behalve kwik hebben een metalen kristalrooster. Kun je me vertellen wat het kristalrooster is van kwik en amalgaam?

Alexander Ivanov

Kwik in vaste toestand heeft ook een metalen kristalrooster.

2) calciumoxide

4) aluminium

Uitleg.

Stoffen met ionische en metallische bindingen hebben een niet-moleculaire structuur. Stoffen in de moleculen waarvan de atomen zijn verbonden door covalente bindingen kunnen moleculaire en atomaire kristalroosters hebben. Atoomkristalroosters: C (diamant, grafiet), Si, Ge, B, SiO2, CaC2, SiC (carborundum), BN, Fe3 C, TaC, rode en zwarte fosfor. Deze groep omvat stoffen, in de regel vaste en vuurvaste stoffen.

Calciumoxide heeft een ionisch kristalrooster.

Antwoord: 2

Bron: Unified State Exam in Chemistry 06/10/2013. De hoofdgolf. Siberië. Optie 2.

Het moleculaire kristalrooster in de vaste toestand heeft:

1) natriumjodide

2) zwavel (IV) oxide

3) natriumoxide

4) ijzer (III) chloride

Uitleg.

Stoffen met ionische en metallische bindingen hebben een niet-moleculaire structuur. Stoffen in de moleculen waarvan de atomen zijn verbonden door covalente bindingen kunnen moleculaire en atomaire kristalroosters hebben. Atoomkristalroosters: C (diamant, grafiet), Si, Ge, B, SiO2, CaC2, SiC (carborundum), BN, Fe3 C, TaC, rode en zwarte fosfor. Deze groep omvat stoffen, in de regel vaste en vuurvaste stoffen.

Van de vermelde stoffen hebben alle behalve zwaveloxide (IV) een ionisch kristalrooster en hij heeft een moleculaire.

Antwoord: 2

Bron: Unified State Exam in Chemistry 06/10/2013. De hoofdgolf. Siberië. Optie 4.

Het ionische kristalrooster heeft

3) natriumhydride

4) stikstofmonoxide (II)

Uitleg.

Stoffen met ionische en metallische bindingen hebben een niet-moleculaire structuur. Stoffen in de moleculen waarvan de atomen zijn verbonden door covalente bindingen kunnen moleculaire en atomaire kristalroosters hebben. Atoomkristalroosters: C (diamant, grafiet), Si, Ge, B, SiO2, CaC2, SiC (carborundum), BN, Fe3 C, TaC, rode en zwarte fosfor. Deze groep omvat stoffen, in de regel vaste en vuurvaste stoffen.

Natriumhydride heeft een ionisch kristalrooster.

Antwoord: 3

Bron: Unified State Exam in Chemistry 06/10/2013. De hoofdgolf. Oeral. Optie 5.

Voor stoffen met een moleculair kristalrooster is de karakteristieke eigenschap:

1) vuurvastheid

2) laag kookpunt

3) hoog smeltpunt;

4) elektrische geleidbaarheid:

Uitleg.

Stoffen met een moleculair kristalrooster hebben lagere kookpunten dan alle andere stoffen. Antwoord: 2

Antwoord: 2

Bron: Unified State Exam in Chemistry 06/10/2013. De hoofdgolf. Centrum. Optie 1.

Voor stoffen met een moleculair kristalrooster is de karakteristieke eigenschap:

1) vuurvastheid

2) hoog kookpunt

3) laag smeltpunt;

4) elektrische geleidbaarheid:

Uitleg.

Stoffen met een moleculair kristalrooster hebben lagere smelt- en kookpunten dan alle andere stoffen.

Antwoord: 3

Bron: Unified State Exam in Chemistry 06/10/2013. De hoofdgolf. Centrum. Optie 2.

De moleculaire structuur heeft

1) waterstofchloride

2) kaliumsulfide

3) bariumoxide

4) calciumoxide

Uitleg.

Stoffen met ionische en metallische bindingen hebben een niet-moleculaire structuur. Stoffen in de moleculen waarvan de atomen zijn verbonden door covalente bindingen kunnen moleculaire en atomaire kristalroosters hebben. Atoomkristalroosters: C (diamant, grafiet), Si, Ge, B, SiO2, CaC2, SiC (carborundum), BN, Fe3 C, TaC, rode en zwarte fosfor. Deze groep omvat stoffen, in de regel vaste en vuurvaste stoffen.

Al deze stoffen hebben een ionisch kristalrooster, behalve waterstofchloride.

Antwoord 1

Bron: Unified State Exam in Chemistry 06/10/2013. De hoofdgolf. Centrum. Optie 5.

De moleculaire structuur heeft

1) siliciumoxide (IV)

2) bariumnitraat

3) natriumchloride

4) koolmonoxide (II)

Uitleg.

Stoffen met ionische en metallische bindingen hebben een niet-moleculaire structuur. Stoffen in de moleculen waarvan de atomen zijn verbonden door covalente bindingen kunnen moleculaire en atomaire kristalroosters hebben. Atoomkristalroosters: C (diamant, grafiet), Si, Ge, B, SiO2, CaC2, SiC (carborundum), BN, Fe3 C, TaC, rode en zwarte fosfor. Deze groep omvat stoffen, in de regel vaste en vuurvaste stoffen.

Van de genoemde stoffen heeft koolmonoxide een moleculaire structuur.

Antwoord: 4

Bron: Demoversie van de USE-2014 in de chemie.

Een stof met moleculaire structuur is

1) ammoniumchloride

2) cesiumchloride

3) ijzer (III) chloride

4) waterstofchloride

Uitleg.

De structuur van een stof wordt begrepen waaruit deeltjes van moleculen, ionen, atomen het kristalrooster is opgebouwd. Stoffen met ionische en metallische bindingen hebben een niet-moleculaire structuur. Stoffen in de moleculen waarvan de atomen zijn verbonden door covalente bindingen kunnen moleculaire en atomaire kristalroosters hebben. Atoomkristalroosters: C (diamant, grafiet), Si, Ge, B, SiO2, SiC (carborundum), BN, Fe3C, TaC, rode en zwarte fosfor. Deze groep omvat stoffen, in de regel vaste en vuurvaste stoffen.

1) ammoniumchloride - ionische structuur

2) cesiumchloride - ionische structuur

3) ijzer (III) chloride - ionische structuur

4) waterstofchloride - moleculaire structuur

Antwoord: 4

Welke van de chloorverbindingen heeft het hoogste smeltpunt?

Antwoord: 3

Welke zuurstofverbinding heeft het hoogste smeltpunt?

Antwoord: 3

Alexander Ivanov

Nee. Dit is een atomair kristalrooster

Igor Srago 22.05.2016 14:37

Omdat ze in het GEBRUIK leren dat de binding tussen de atomen van metalen en niet-metalen ionisch is, voor zover aluminiumoxide een ionisch kristal moet vormen. En stoffen met een ionische structuur hebben ook (evenals atomaire) een smeltpunt dat hoger is dan dat van een moleculaire stof.

Anton Golyshev

Stoffen met een atomair kristalrooster kun je het beste gewoon aanleren.

Voor stoffen met een metalen kristalrooster is het niet typisch

1) breekbaarheid

2) plasticiteit

3) hoge elektrische geleidbaarheid;

4) hoge thermische geleidbaarheid:

Uitleg.

Metalen worden gekenmerkt door plasticiteit, hoge elektrische en thermische geleidbaarheid, maar kwetsbaarheid is niet karakteristiek voor hen.

Antwoord 1

Bron: Unified State Examination 05/05/2015. Vroege golf.

Uitleg.

Stoffen in de moleculen waarvan de atomen zijn verbonden door covalente bindingen kunnen moleculaire en atomaire kristalroosters hebben. Atoomkristalroosters: C (diamant, grafiet), Si, Ge, B, SiO2, SiC (carborundum), BN, Fe3C, TaC, rode en zwarte fosfor. Deze groep omvat stoffen, in de regel vaste en vuurvaste stoffen.

Antwoord 1

Het moleculaire kristalrooster heeft:

Uitleg.

Stoffen met ionische (BaSO 4) en metallische bindingen hebben een niet-moleculaire structuur.

Stoffen waarvan de atomen zijn verbonden door covalente bindingen kunnen moleculaire en atomaire kristalroosters hebben.

Atoomkristalroosters: C (diamant, grafiet), Si, Ge, B, SiO 2, SiC (carborundum), B 2 O 3, Al 2 O 3.

Stoffen die onder normale omstandigheden gasvormig zijn (O 2, H 2, NH 3, H 2 S, CO 2), evenals vloeibaar (H 2 O, H 2 SO 4) en vast, maar smeltbaar (S, glucose), een moleculaire structuur hebben

Daarom heeft koolstofdioxide een moleculair kristalrooster.

Antwoord: 2

Het atomaire kristalrooster heeft:

1) ammoniumchloride

2) cesiumoxide

3) siliciumoxide (IV)

4) kristallijne zwavel

Uitleg.

Stoffen met ionische en metallische bindingen hebben een niet-moleculaire structuur.

Stoffen in de moleculen waarvan de atomen zijn verbonden door covalente bindingen kunnen moleculaire en atomaire kristalroosters hebben. Atoomkristalroosters: C (diamant, grafiet), Si, Ge, B, SiO2, SiC (carborundum), BN, Fe3C, TaC, rode en zwarte fosfor. De rest behoort tot stoffen met een moleculair kristalrooster.

Daarom heeft siliciumoxide (IV) een atomair kristalrooster.

Antwoord: 3

Een vaste, brosse substantie met een hoog smeltpunt, waarvan een oplossing een elektrische stroom geleidt, heeft een kristalrooster

2) metaal

3) atoom

4) moleculair

Uitleg.

Dergelijke eigenschappen zijn kenmerkend voor stoffen met een ionisch kristalrooster.

Antwoord 1

Welke siliciumverbinding heeft een moleculair kristalrooster in de vaste toestand?

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.

Water bij normale druk in het temperatuurbereik van 0-100 ° C is bijvoorbeeld een vloeistof, bij temperaturen boven 100 ° C kan het alleen in gasvormige toestand bestaan en bij temperaturen onder 0 ° C is het een vaste stof.
Stoffen in de vaste toestand worden onderscheiden tussen amorf en kristallijn.

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

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

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

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

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

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

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

Afhankelijk van welke deeltjes zich in de knopen van het kristalrooster bevinden, worden ze onderscheiden: moleculair, atomair, ionisch en metalen kristalrooster .

in knopen moleculair kristalrooster

Het kristalrooster van ijs als voorbeeld van een moleculair rooster

er zijn moleculen waarbinnen de atomen zijn gebonden door sterke covalente bindingen, maar de moleculen zelf worden dicht bij elkaar gehouden door zwakke intermoleculaire krachten. Door deze zwakke intermoleculaire interacties zijn kristallen met een moleculair rooster kwetsbaar. Dergelijke stoffen verschillen van stoffen met andere soorten structuur door aanzienlijk lagere smelt- en kookpunten, geleiden geen elektrische stroom en kunnen al dan niet oplossen 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 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 te praten over een moleculair kristalrooster: het is correcter om de term - moleculair type structuur te gebruiken.

Het kristalrooster van diamant als voorbeeld van een atoomrooster

in knopen atomair kristalrooster

zijn atomen. Bovendien zijn alle knopen van zo'n kristalrooster met elkaar "verknoopt" door middel van sterke covalente bindingen tot een enkel kristal. In feite is zo'n kristal één gigantisch molecuul. Vanwege de structurele kenmerken zijn alle stoffen met een atomair kristalrooster vast, hebben ze een hoog smeltpunt, zijn ze chemisch weinig actief, onoplosbaar in water of in organische oplosmiddelen en geleiden hun smelten geen elektrische stroom. Er moet aan worden herinnerd dat stoffen met een atomaire structuur van eenvoudige stoffen boor B, koolstof C (diamant en grafiet), silicium Si, van complexe stoffen - siliciumdioxide SiO2 (kwarts), siliciumcarbide SiC, boornitride BN zijn.

Voor stoffen met ionisch kristalrooster

roosterplaatsen bevatten ionen die met elkaar zijn verbonden via ionische bindingen.
Omdat ionische bindingen sterk genoeg zijn, hebben stoffen met een ionenrooster een relatief hoge hardheid en vuurvastheid. Meestal zijn ze oplosbaar in water en geleiden hun oplossingen, zoals smelten, een elektrische stroom.
Stoffen met een ionisch kristalrooster zijn onder meer metaal- en ammoniumzouten (NH 4+), basen, metaaloxiden. Een zeker teken van de ionische structuur van een stof is de aanwezigheid in de samenstelling van zowel typische metaal- als niet-metaalatomen.

Het kristalrooster van natriumchloride als voorbeeld van een ionenrooster

waargenomen in kristallen van vrije metalen, bijvoorbeeld natrium Na, ijzer Fe, magnesium Mg, enz. In het geval van een metallisch kristalrooster bevatten de plaatsen 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" in plaats daarvan enkele van hun elektronen "los", die 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, vaak een hoge ductiliteit (ductiliteit) hebben.
De spreiding in de waarden van de smelttemperaturen van metalen is erg groot. Het smeltpunt van kwik is bijvoorbeeld ongeveer minus 39 ° C (vloeibaar onder normale omstandigheden) en wolfraam - 3422 ° C. Opgemerkt moet worden dat onder normale omstandigheden alle metalen behalve kwik vaste stoffen zijn.

Volgens de atomair-moleculaire theorie van Boyle zijn alle stoffen samengesteld uit moleculen die constant in beweging zijn. Maar zit er een specifieke structuur in stoffen? Of zijn ze gewoon opgebouwd uit chaotisch bewegende moleculen?

In feite hebben alle stoffen die in vaste toestand zijn een duidelijke structuur. Atomen en moleculen bewegen, maar de aantrekkingskracht en afstoting tussen deeltjes zijn in evenwicht, dus atomen en moleculen bevinden zich op een bepaald punt in de ruimte (maar blijven kleine fluctuaties maken afhankelijk van de temperatuur). Dergelijke structuren worden genoemd kristalroosters... De plaatsen waar de moleculen, ionen of atomen zelf zich bevinden heten knopen... En de afstanden tussen de knooppunten worden genoemd - perioden van identiteit... Afhankelijk van de positie van deeltjes in de ruimte worden verschillende typen onderscheiden:

atomair;
ionisch;
moleculair;
metaal.

In vloeibare en gasvormige toestand hebben stoffen geen duidelijk rooster, hun moleculen bewegen chaotisch, daarom hebben ze geen vorm. Zuurstof bijvoorbeeld, die in gasvormige toestand is, is een kleurloos, geurloos gas, in een vloeistof (bij -194 graden) is het een blauwachtige oplossing. Wanneer de temperatuur daalt tot -219 graden, gaat zuurstof in een vaste toestand en verkrijgt cr. rooster, terwijl het verandert in een sneeuwachtige massa blauw.

Interessant is dat amorfe stoffen geen duidelijke structuur hebben, daarom hebben ze geen strikt smelt- en kookpunt. Hars en plasticine worden bij verhitting geleidelijk zachter en vloeibaar, ze hebben geen duidelijke overgangsfase.

Atoomkristalrooster

De knopen bevatten atomen, zoals de naam al zegt. Deze stoffen zijn zeer sterk en duurzaam, omdat er een covalente binding wordt gevormd tussen de deeltjes. Naburige atomen vormen een gemeenschappelijk elektronenpaar met elkaar (of, beter gezegd, hun elektronenwolken zijn op elkaar gelaagd), en daarom zijn ze zeer goed met elkaar verbonden. Het meest voor de hand liggende voorbeeld is diamant, die op de schaal van Mohs de hoogste hardheid heeft. Interessant is dat diamant, net als grafiet, is samengesteld uit koolhydraten. Grafiet is een zeer brosse stof (hardheid op de schaal van Mohs - 1), wat een duidelijk voorbeeld is van hoeveel afhankelijk is van het type.

Atomaire cr. rooster slecht verdeeld in de natuur, het omvat: kwarts, boor, zand, silicium, siliciumoxide (IV), germanium, bergkristal. Deze stoffen worden gekenmerkt door een hoog smeltpunt, sterkte en ook deze verbindingen zijn zeer hard en onoplosbaar in water. Door de zeer sterke binding tussen atomen hebben deze chemische verbindingen nauwelijks interactie met andere en geleiden ze de stroom zeer slecht.

Ionisch kristalrooster

In dit type bevinden zich op elke plaats ionen. Dienovereenkomstig is dit type typisch voor stoffen met een ionische binding, bijvoorbeeld: kaliumchloride, calciumsulfaat, koperchloride, zilverfosfaat, koperhydroxide, enzovoort. Stoffen met een dergelijk deeltjesverbindingsschema omvatten:;

zout;
metaalhydroxiden;
metaal oxiden.

Natriumchloride heeft een afwisseling van positieve (Na+) en negatieve (Cl -) ionen. Eén chloorion dat zich in een knoop bevindt, trekt twee natriumionen aan (vanwege het elektromagnetische veld), die zich in aangrenzende knopen bevinden. Zo ontstaat een kubus waarin de deeltjes met elkaar zijn verbonden.

Het ionenrooster wordt gekenmerkt door sterkte, vuurvastheid, stabiliteit, hardheid en niet-vluchtigheid. Sommige stoffen kunnen elektriciteit geleiden.

Moleculair kristalrooster

De knooppunten van deze structuur bevatten moleculen die stevig op elkaar zijn gepakt. Dergelijke stoffen worden gekenmerkt door covalente polaire en niet-polaire bindingen. Interessant is dat je, ongeacht de covalente binding, een zeer zwakke aantrekkingskracht tussen de deeltjes vormt (vanwege zwakke van der Waltz-krachten). Daarom zijn dergelijke stoffen erg kwetsbaar, hebben ze een laag kook- en smeltpunt en zijn ze ook vluchtig. Dergelijke stoffen zijn onder meer: water, organische stoffen (suiker, naftaleen), koolmonoxide (IV), waterstofsulfide, edelgassen, twee- (waterstof, zuurstof, chloor, stikstof, jodium), drie- (ozon), vier- (fosfor ), octatomische (zwavel) stoffen, enzovoort.

Een van de onderscheidende kenmerken - het is dat het structurele en ruimtelijke model in alle fasen behouden blijft (zowel in vaste als in vloeibare en gasvormige vorm).

Metalen kristalrooster

Vanwege de aanwezigheid van ionen op de plaatsen, lijkt het alsof het metaalrooster vergelijkbaar is met het ionische rooster. In feite zijn dit twee totaal verschillende modellen, met verschillende eigenschappen.

Metaal is veel flexibeler en plastischer dan ionisch, het wordt gekenmerkt door sterkte, hoge elektrische en thermische geleidbaarheid, deze stoffen smelten goed en geleiden elektrische stroom goed. Dit komt door het feit dat de sites positief geladen metaalionen (kationen) bevatten, die door de structuur kunnen bewegen, waardoor de stroom van elektronen wordt verschaft. Deeltjes bewegen willekeurig rond hun site (ze hebben niet genoeg energie om verder te gaan), maar zodra een elektrisch veld verschijnt, vormen elektronen een stroom en stromen ze van het positieve naar het negatieve gebied.

Het metaalkristalrooster is typisch voor metalen, bijvoorbeeld: lood, natrium, kalium, calcium, zilver, ijzer, zink, platina, enzovoort. Het is onder andere onderverdeeld in verschillende soorten verpakkingen: zeshoekig, lichaamsgericht (minst dicht) en gezicht-gecentreerd. Het eerste pakket is typisch voor zink, kobalt, magnesium, het tweede voor barium, ijzer, natrium en het derde voor koper, aluminium en calcium.

Dus, op het type rooster veel eigenschappen zijn afhankelijk, evenals de structuur van materie. Als u het type kent, kunt u bijvoorbeeld voorspellen wat de vuurvastheid of sterkte van het object zal zijn.

De meeste vaste stoffen hebben kristal structuur, waarin de deeltjes waaruit het is "gebouwd" zich in een bepaalde volgorde bevinden, waardoor kristalrooster... Het is opgebouwd uit herhalende identieke structurele eenheden - elementaire cellen, die verbinding maakt met aangrenzende cellen en extra knooppunten vormt. Hierdoor zijn er 14 verschillende kristalroosters.

Soorten kristalroosters.

Afhankelijk van de deeltjes die op de roosterplaatsen staan, zijn er:

metalen kristalrooster;
ionisch kristalrooster;
moleculair kristalrooster;
macromoleculaire (atomaire) kristalrooster.

Metaalbinding in kristalroosters.

Ionische kristallen zijn zeer kwetsbaar omdat: een verschuiving in het kristalrooster (zelfs onbeduidend) leidt ertoe dat soortgelijke geladen ionen elkaar beginnen af te stoten en bindingen worden verbroken, scheuren en spleten worden gevormd.

Moleculaire binding van kristalroosters.

Het belangrijkste kenmerk van de intermoleculaire binding is de "zwakte" (van der Waals, waterstof).

Dit is de structuur van ijs. Elk watermolecuul is waterstofgebonden met 4 omringende moleculen, wat resulteert in een tetraëdrische structuur.

De waterstofbrug verklaart het hoge kookpunt, smeltpunt en lage dichtheid;

Macromoleculaire binding van kristalroosters.

Op de plaatsen van het kristalrooster bevinden zich atomen. Deze kristallen zijn onderverdeeld in: 3 soorten:

kader;
ketting;
gelaagde structuren.

Draadframe-structuur bezit diamant - een van de hardste stoffen in de natuur. Het koolstofatoom vormt 4 identieke covalente bindingen, wat de vorm van een regelmatige tetraëder aangeeft ( sp 3 - hybridisatie). Elk atoom heeft een eenzaam elektronenpaar, dat ook kan binden aan naburige atomen. Als resultaat wordt een driedimensionaal rooster gevormd, in de knooppunten waarvan er alleen koolstofatomen zijn.

Er is veel energie nodig om zo'n structuur te vernietigen, het smeltpunt van dergelijke verbindingen is hoog (voor diamant is dit 3500 ° C).

Gelaagde structuren spreken van de aanwezigheid van covalente bindingen binnen elke laag en zwakke van der Waals-bindingen tussen de lagen.

Neem een voorbeeld: grafiet. Elk koolstofatoom is in sp 2 - hybridisatie. Het 4e ongepaarde elektron vormt een van der Waals-binding tussen de lagen. Daarom is de 4e laag erg mobiel:

De bindingen zijn zwak, dus het is gemakkelijk om ze te verbreken, wat kan worden waargenomen met een potlood - "schrijfeigenschap" - de 4e laag blijft op het papier achter.

Grafiet is een uitstekende geleider van elektrische stroom (elektronen kunnen langs het vlak van de laag bewegen).

Ketenstructuren oxiden hebben (bijvoorbeeld DUS 3 ), die kristalliseert in de vorm van glanzende naalden, polymeren, sommige amorfe stoffen, silicaten (asbest).