რა აქვს ბროლის გისოსი. ბროლის გისოსები

როგორც ვიცით, ყველა მატერიალური ნივთიერება შეიძლება არსებობდეს სამში ძირითადი სახელმწიფოები: თხევადი, მყარი და აირისებრი. მართალია, არსებობს პლაზმის მდგომარეობაც, რომელსაც მეცნიერები თვლიან არანაკლებ მატერიის მეოთხე მდგომარეობაზე, მაგრამ ჩვენი სტატია პლაზმაზე არ არის. ამრიგად, ნივთიერების მყარი მდგომარეობა მყარია, რადგან მას აქვს განსაკუთრებული კრისტალური სტრუქტურა, რომლის ნაწილაკები არის გარკვეული და მკაფიოდ განსაზღვრული თანმიმდევრობით, რითაც იქმნება ბროლის ბადე. კრისტალური მედის სტრუქტურა შედგება იდენტური ელემენტარული უჯრედების განმეორებით: ატომები, მოლეკულები, იონები და ა.შ. ელემენტარული ნაწილაკები, ურთიერთდაკავშირებული სხვადასხვა კვანძებით.

ბროლის გისოსების სახეები

ბროლის გისოსის ნაწილაკებიდან გამომდინარე, მისი თოთხმეტი ტიპია, აქ არის ყველაზე პოპულარული მათგანი:

• იონური კრისტალური გისოსი.
• ატომური კრისტალური გისოსი.
• მოლეკულური კრისტალური ბადე.
• ბროლის გისოსი.

იონური კრისტალური გისოსი

იონების ბროლის ბადის სტრუქტურის მთავარი მახასიათებელი საპირისპიროა ელექტრო მუხტებიფაქტობრივად, იონები, რის შედეგადაც წარმოიქმნება ელექტრომაგნიტური ველი, რომელიც განსაზღვრავს იონური კრისტალური ბადის მქონე ნივთიერებების თვისებებს. და ეს არის ცეცხლგამძლეობა, სიხისტე, სიმკვრივე და გატარების უნარი ელექტრო დენი. ტიპიური მაგალითიიონური კრისტალური ბადე შეიძლება იყოს სუფრის მარილი.

ატომური კრისტალური გისოსი

ატომური კრისტალური მედის მქონე ნივთიერებებს, როგორც წესი, აქვთ ძლიერი ატომები თავიანთ კვანძებში. კოვალენტური ბმა წარმოიქმნება, როდესაც ორი იდენტური ატომი იზიარებს ძმურ ელექტრონებს ერთმანეთთან, რითაც ქმნის ელექტრონების საერთო წყვილს მეზობელი ატომებისთვის. ამის გამო, კოვალენტური ბმები აკავშირებს ატომებს მჭიდროდ და თანაბრად მკაცრი თანმიმდევრობით - ალბათ ეს არის ყველაზე დამახასიათებელი თვისებაატომური კრისტალური მედის სტრუქტურა. მსგავსი ბმების მქონე ქიმიურ ელემენტებს შეუძლიათ დაიკვეხნონ თავიანთი სიმტკიცე და მაღალი დნობის წერტილი. ატომურ კრისტალურ გისოსს აქვს ასეთი ქიმიური ელემენტებიროგორც ალმასი, სილიციუმი, გერმანიუმი, ბორი.

მოლეკულური კრისტალური ბადე

კრისტალური მედის მოლეკულური ტიპი ხასიათდება სტაბილური და მჭიდროდ შეფუთული მოლეკულების არსებობით. ისინი განლაგებულია ბროლის გისოსების კვანძებში. ამ კვანძებში მათ უჭირავთ ვან დერ ვალცის ძალები, რომლებიც ათჯერ არიან სუსტი ძალაიონური ურთიერთქმედება. თვალსაჩინო მაგალითიმოლეკულური კრისტალური ბადე არის ყინული - მყარი ნივთიერება, რომელსაც, თუმცა აქვს სითხეში გადაქცევის თვისება - კრისტალური მედის მოლეკულებს შორის ბმები ძალიან სუსტია.

ლითონის ბროლის გისოსი

ლითონის ბროლის ბადის ტიპი უფრო მოქნილი და ელასტიურია, ვიდრე იონური, თუმცა გარეგნულად ისინი ძალიან ჰგვანან. გამორჩეული თვისებაეს არის დადებითად დამუხტული კათიონების (ლითონის იონების) არსებობა მედის უბნებზე. კვანძებს შორის ცოცხალი ელექტრონები, რომლებიც მონაწილეობენ ელექტრული ველის შექმნაში, ამ ელექტრონებს ასევე უწოდებენ ელექტრო გაზს. ლითონის ბროლის გისოსის ასეთი სტრუქტურის არსებობა ხსნის მის თვისებებს: მექანიკური სიმტკიცე, სითბო და ელექტროგამტარობა, დნობა.

ბროლის გისოსები, ვიდეო

და დასასრულს დეტალური ვიდეოახსნა ბროლის გისოსების თვისებების შესახებ.

მატერიის სტრუქტურა.

IN ქიმიური ურთიერთქმედებებიარ შეხვიდეთ ცალკეული ატომებიან მოლეკულები, მაგრამ ნივთიერებები.
ჩვენი ამოცანაა მატერიის აგებულების გაცნობა.

დაბალ ტემპერატურაზე ნივთიერებები სტაბილურ მყარ მდგომარეობაშია.

☼ ბუნებაში ყველაზე მძიმე ნივთიერება არის ბრილიანტი. იგი ითვლება ყველა ძვირფასი ქვის და ძვირფასი ქვის მეფედ. და მისი სახელი ბერძნულად ნიშნავს "ურღვევს". ბრილიანტები დიდი ხანია განიხილებოდა, როგორც სასწაულებრივი ქვები. ითვლებოდა, რომ ბრილიანტის მატარებელმა არ იცის კუჭის დაავადებები, არ იმოქმედებს შხამი, სიბერემდე ინარჩუნებს მეხსიერებას და ხალისიან განწყობას და სარგებლობს სამეფო კეთილგანწყობით.

☼ ალმასს, რომელიც დაექვემდებარა სამკაულების დამუშავებას - ჭრას, გაპრიალებას - ბრილიანტი ეწოდება.

თერმული ვიბრაციების შედეგად დნობისას ნაწილაკების წესრიგი ირღვევა, ისინი მოძრავი ხდება და ხასიათი ქიმიური ბმაარ არის დარღვეული. ამრიგად, არ არსებობს ფუნდამენტური განსხვავებები მყარ და თხევად მდგომარეობებს შორის.
სითხე იძენს სითხეს (ანუ ჭურჭლის ფორმის მიღების უნარს).

თხევადი კრისტალები.

თხევადი კრისტალები ღიაა შიგნით გვიანი XIXსაუკუნეებში, მაგრამ შესწავლილია ბოლო 20-25 წლის განმავლობაში. თანამედროვე ტექნოლოგიების მრავალი საჩვენებელი მოწყობილობა, მაგალითად, ზოგიერთი ელექტრონული საათი და მინი კომპიუტერი, მუშაობს თხევად კრისტალებზე.

ზოგადად, სიტყვები " თხევადი კრისტალებიარანაკლებ უჩვეულო ჟღერს, ვიდრე „ცხელი ყინული“. თუმცა, სინამდვილეში, ყინულიც შეიძლება იყოს ცხელი, რადგან... 10000 ატმზე მეტი წნევის დროს. წყლის ყინული დნება 2000 C-ზე მაღალ ტემპერატურაზე. „თხევადი კრისტალების“ კომბინაციის უჩვეულოობა ის არის, რომ თხევადი მდგომარეობამიუთითებს სტრუქტურის მობილურობაზე, ხოლო კრისტალი მიუთითებს მკაცრ მოწესრიგებულობაზე.

თუ ნივთიერება შედგება წაგრძელებული ან ლამელარული ფორმის პოლიატომური მოლეკულებისგან და აქვს ასიმეტრიული სტრუქტურა, მაშინ როდესაც ის დნება, ეს მოლეკულები ორიენტირებულია. გარკვეული გზითერთმანეთთან შედარებით (მათი გრძელი ღერძი პარალელურია). ამ შემთხვევაში მოლეკულებს შეუძლიათ თავისუფლად იმოძრაონ საკუთარი თავის პარალელურად, ე.ი. სისტემა იძენს სითხესთვის დამახასიათებელ სითხის თვისებას. ამავდროულად, სისტემა ინარჩუნებს მოწესრიგებულ სტრუქტურას, რომელიც განსაზღვრავს კრისტალების დამახასიათებელ თვისებებს.

ასეთი სტრუქტურის მაღალი მობილურობა შესაძლებელს ხდის მის კონტროლს ძალიან სუსტი ზემოქმედებით (თერმული, ელექტრო და ა.შ.), ე.ი. მიზანმიმართულად შეცვალოს ნივთიერების თვისებები, მათ შორის ოპტიკური, ენერგიის ძალიან მცირე ხარჯვით, რაც გამოიყენება თანამედროვე ტექნოლოგიებში.

ბროლის გისოსების სახეები.

ნებისმიერი ქიმიური ნივთიერებაგანათლებული დიდი რაოდენობაიდენტური ნაწილაკები, რომლებიც დაკავშირებულია ერთმანეთთან.
დაბალ ტემპერატურაზე, როცა თერმული მოძრაობართულია, ნაწილაკები მკაცრად არის ორიენტირებული სივრცეში და ქმნიან კრისტალურ გისოსს.

ბროლის გისოსი არის სტრუქტურა სივრცეში ნაწილაკების გეომეტრიულად სწორი განლაგებით.

თავად ბროლის გისოსში გამოიყოფა კვანძები და კვანძთაშორისი სივრცე.
ერთი და იგივე ნივთიერება, პირობებიდან გამომდინარე (p, t,...) არსებობს სხვადასხვაში კრისტალური ფორმები(ანუ მათ აქვთ სხვადასხვა ბროლის გისოსები) - ალოტროპული მოდიფიკაციები, რომლებიც განსხვავდება თვისებებით.
მაგალითად, ცნობილია ნახშირბადის ოთხი მოდიფიკაცია: გრაფიტი, ბრილიანტი, კარბინი და ლონსდალეიტი.

☼ კრისტალური ნახშირბადის მეოთხე სახეობა, "ლონსდალეიტი", ნაკლებად ცნობილია. ის მეტეორიტებში აღმოაჩინეს და ხელოვნურად მოიპოვეს და მისი სტრუქტურის შესწავლა ჯერ კიდევ მიმდინარეობს.

☼ ჭვარტლი, კოკა, ნახშირიკლასიფიცირდება როგორც ამორფული ნახშირბადის პოლიმერები. თუმცა, ახლა ცნობილი გახდა, რომ ესეც ასეა კრისტალური ნივთიერებები.

☼ სხვათა შორის, ჭვარტლში აღმოჩნდა მბზინავი შავი ნაწილაკები, რომლებსაც "სარკის ნახშირბადი" უწოდეს. სარკის ნახშირბადი არის ქიმიურად ინერტული, სითბოს მდგრადი, აირებისა და სითხეების მიმართ შეუღწევადი, აქვს გლუვი ზედაპირიდა ცოცხალ ქსოვილებთან აბსოლუტური თავსებადობა.

☼ სახელწოდება გრაფიტი მომდინარეობს იტალიური „გრაფიტოდან“ - ვწერ, ვხატავ. გრაფიტი არის მუქი ნაცრისფერი კრისტალები სუსტი მეტალის ბრწყინვალებით და აქვს ფენიანი გისოსები. გრაფიტის კრისტალში ატომების ცალკეული შრეები, რომლებიც ერთმანეთთან შედარებით სუსტად არის დაკავშირებული, ადვილად ცალკევდება ერთმანეთისგან.

კრისტალური გისოსების სახეები

სხვადასხვა კრისტალური გისოსების მქონე ნივთიერებების თვისებები (ცხრილი)

თუ კრისტალების ზრდის ტემპი დაბალია გაგრილებისას, მინის მდგომარეობა(ამორფული).

პერიოდულ სისტემაში ელემენტის პოზიციასა და მისი მარტივი ნივთიერების კრისტალურ გისოსებს შორის ურთიერთობა.

ელემენტის პოზიციას შორის პერიოდული ცხრილიდა მისი შესაბამისი მარტივი ნივთიერების ბროლის ბადე მჭიდრო კავშირშია.

დარჩენილი ელემენტების მარტივ ნივთიერებებს აქვს მეტალის ბროლის ბადე.

დაფიქსირება

შეისწავლეთ სალექციო მასალა და უპასუხეთ შემდეგი კითხვებიწერით რვეულში:
- რა არის ბროლის გისოსი?
- რა ტიპის ბროლის გისოსები არსებობს?
- აღწერეთ ბროლის გისოსების თითოეული ტიპი გეგმის მიხედვით:

რა არის ბროლის მედის კვანძებში, სტრუქტურული ერთეული → კვანძის ნაწილაკებს შორის ქიმიური კავშირის ტიპი → ბროლის ნაწილაკებს შორის ურთიერთქმედების ძალები → ბროლის გისოსის გამო ფიზიკური თვისებები → ფიზიკური მდგომარეობანივთიერებები ნორმალურ პირობებში → მაგალითები

დაასრულეთ დავალებები ამ თემაზე:

- რა ტიპის კრისტალური ბადე აქვს ყოველდღიურ ცხოვრებაში ფართოდ გამოყენებულ შემდეგ ნივთიერებებს: წყალი, ძმარმჟავა (CH3 COOH), შაქარი (C12 H22 O11), კალიუმიანი სასუქი (KCl), მდინარის ქვიშა (SiO2) - დნობის წერტილი 1710 0C; ამიაკი (NH3), სუფრის მარილი? გააკეთეთ ზოგადი დასკვნა: ნივთიერების რა თვისებებით შეიძლება განისაზღვროს მისი ბროლის გისოსის ტიპი?
მოცემული ნივთიერებების ფორმულების გამოყენებით: SiC, CS2, NaBr, C2 H2 - დაადგინეთ თითოეული ნაერთის კრისტალური ბადის ტიპი (იონური, მოლეკულური) და ამის საფუძველზე აღწერეთ. ფიზიკური თვისებებითითოეული ოთხი ნივთიერება.
ტრენერი No1. "კრისტალური გისოსები"
ტრენერი No2. "სატესტო დავალებები"
ტესტი (თვითკონტროლი):

1) ნივთიერებები, რომლებსაც აქვთ მოლეკულური კრისტალური ბადე, როგორც წესი:
ა). ცეცხლგამძლე და წყალში ძალიან ხსნადი
ბ). დნებადი და აქროლადი
V). მყარი და ელექტროგამტარი
გ). თბოგამტარი და პლასტიკური

2) „მოლეკულის“ ცნება არ გამოიყენება ნივთიერების სტრუქტურულ ერთეულზე:

ბ). ჟანგბადი

V). ბრილიანტი

3) ატომური კრისტალური გისოსი დამახასიათებელია:

ა). ალუმინი და გრაფიტი

ბ). გოგირდი და იოდი

V). სილიციუმის ოქსიდი და ნატრიუმის ქლორიდი

გ). ბრილიანტი და ბორი

4) თუ ნივთიერება წყალში ძალიან ხსნადია, აქვს მაღალი დნობის წერტილი და ელექტროგამტარია, მაშინ მისი ბროლის ბადე არის:

ა). მოლეკულური

ბ). ატომური

V). იონური

გ). ლითონის

მოდით ვისაუბროთ მყარ ნაწილებზე. მყარი შეიძლება დაიყოს ორად დიდი ჯგუფები: ამორფულიდა კრისტალური. ჩვენ მათ გამოვყოფთ პრინციპით, არის თუ არა წესრიგი.

IN ამორფული ნივთიერებებიმოლეკულები განლაგებულია შემთხვევით. არ არსებობს შაბლონები მათ სივრცულ მოწყობაში. არსებითად, ამორფული ნივთიერებები ძალიან ბლანტი სითხეებია, იმდენად ბლანტი, რომ ისინი მყარია.

აქედან მოდის სახელი: "a-" - უარყოფითი ნაწილაკი, „მორფე“ – ფორმა. TO ამორფული ნივთიერებებიმოიცავს: მინა, ფისები, ცვილი, პარაფინი, საპონი.

ნაწილაკების განლაგების წესრიგის ნაკლებობა განსაზღვრავს ფიზიკურ თვისებებს ამორფული სხეულები: ისინი არ აქვს დნობის ფიქსირებული წერტილები. გაცხელებისას მათი სიბლანტე თანდათან მცირდება და ასევე თანდათან გადაიქცევა თხევად მდგომარეობაში.

ამორფული ნივთიერებებისგან განსხვავებით, არსებობს კრისტალური ნივთიერებები. კრისტალური ნივთიერების ნაწილაკები სივრცით არის დალაგებული. კრისტალურ ნივთიერებაში ნაწილაკების სივრცითი განლაგების ამ სწორ სტრუქტურას ე.წ ბროლის გისოსი.

ამორფული სხეულებისგან განსხვავებით, კრისტალური ნივთიერებებიაქვს ფიქსირებული დნობის წერტილები.

იმის მიხედვით, თუ რა ნაწილაკებშია გისოსების კვანძებიდა რა კავშირები აერთიანებს მათ, განასხვავებს მათ: მოლეკულური, ატომური, იონურიდა ლითონისბადეები.

რატომ არის ფუნდამენტურად მნიშვნელოვანი იმის ცოდნა, თუ რა სახის კრისტალური ბადე აქვს ნივთიერებას? რას განსაზღვრავს იგი? ყველა. სტრუქტურა განსაზღვრავს როგორ ნივთიერების ქიმიური და ფიზიკური თვისებები.

უმარტივესი მაგალითი: დნმ. დედამიწაზე არსებულ ყველა ორგანიზმში ის აგებულია ერთი და იგივე ნაკრებიდან სტრუქტურული კომპონენტები: ნუკლეოტიდების ოთხი ტიპი. და რა მრავალფეროვანია ცხოვრება. ეს ყველაფერი განისაზღვრება სტრუქტურით: ამ ნუკლეოტიდების განლაგების თანმიმდევრობა.

მოლეკულური კრისტალური ბადე.

ტიპიური მაგალითია წყალი მყარ მდგომარეობაში (ყინული). მთელი მოლეკულები განლაგებულია გისოსებზე. და შეინახეთ ისინი ერთად ინტერმოლეკულური ურთიერთქმედებები: წყალბადის ბმებივან დერ ვაალის ძალები.

ეს ობლიგაციები სუსტია, ამიტომ მოლეკულური ბადე არის ყველაზე მყიფე, ასეთი ნივთიერებების დნობის წერტილი დაბალია.

კარგი დიაგნოსტიკური ნიშანი: თუ ნივთიერებას აქვს ნორმალური პირობებითხევადი ან აირისებრი მდგომარეობა და/ან აქვს სუნი - მაშინ დიდი ალბათობით ამ ნივთიერებას აქვს მოლეკულური კრისტალური ბადე. ყოველივე ამის შემდეგ, თხევადი და აირისებრი მდგომარეობა- ეს იმის შედეგია, რომ ბროლის ზედაპირზე მოლეკულები კარგად არ იკვრება (ბმები სუსტია). და ისინი "გაფანტულები არიან". ამ თვისებას არასტაბილურობა ეწოდება. და ჰაერში გაფანტული მოლეკულები აღწევს ჩვენს ყნოსვის ორგანოებს, რაც სუბიექტურად იგრძნობა სუნივით.

მათ აქვთ მოლეკულური კრისტალური ბადე:

1. არალითონების რამდენიმე მარტივი ნივთიერება: I 2, P, S (ანუ ყველა არალითონი, რომელსაც არ აქვს ატომური ბადე).
2. თითქმის ყველა ორგანული ნივთიერება ( მარილების გარდა).
3. და როგორც უკვე აღვნიშნეთ, ნივთიერებები ნორმალურ პირობებში არის თხევადი, ან აირისებრი (გაყინული) და/ან უსუნო (NH 3, O 2, H 2 O, მჟავები, CO 2).

ატომური კრისტალური გისოსი.

ატომური კრისტალური მედის კვანძებში, მოლეკულურისგან განსხვავებით, არის ცალკეული ატომები. გამოდის, რომ გისოსს კოვალენტური ბმები უჭირავს (ბოლოს და ბოლოს, სწორედ ისინი აკავშირებენ ნეიტრალურ ატომებს).

კლასიკური მაგალითია სიძლიერისა და სიხისტის სტანდარტი - ბრილიანტი (შესაბამისად ქიმიური ბუნებამარტივი ნივთიერება ნახშირბადია). კონტაქტები: კოვალენტური არაპოლარული, ვინაიდან გისოსი იქმნება მხოლოდ ნახშირბადის ატომებით.

მაგრამ, მაგალითად, კვარცის კრისტალში ( ქიმიური ფორმულარომელთაგან SiO 2) არის Si და O ატომები მაშასადამე, ბმები კოვალენტური პოლარული.

ატომური კრისტალური ბადის მქონე ნივთიერებების ფიზიკური თვისებები:

1. სიმტკიცე, სიმტკიცე
2. მაღალი ტემპერატურადნობა (ცეცხლგამძლეობა)
3. არასტაბილური ნივთიერებები
4. უხსნადი (არც წყალში და არც სხვა გამხსნელებში)

ყველა ეს თვისება განპირობებულია კოვალენტური ბმების სიძლიერით.

ატომურ კრისტალურ ბადეში რამდენიმე ნივთიერებაა. არ არსებობს კონკრეტული ნიმუში, ასე რომ თქვენ უბრალოდ უნდა გახსოვდეთ ისინი:

1. ნახშირბადის ალოტროპული მოდიფიკაციები (C): ბრილიანტი, გრაფიტი.
2. ბორი (B), სილიციუმი (Si), გერმანიუმი (Ge).
3. ფოსფორის მხოლოდ ორ ალოტროპულ მოდიფიკაციას აქვს ატომური კრისტალური ბადე: წითელი ფოსფორი და შავი ფოსფორი. (y თეთრი ფოსფორი- მოლეკულური კრისტალური გისოსი).
4. SiC - კარბორუნდი (სილიციუმის კარბიდი).
5. BN – ბორის ნიტრიდი.
6. სილიციუმი, კლდის კრისტალი, კვარცი, მდინარის ქვიშა - ყველა ამ ნივთიერებას აქვს შემადგენლობა SiO 2.
7. კორუნდი, ლალი, საფირონი - ამ ნივთიერებებს აქვთ შემადგენლობა Al 2 O 3.

რა თქმა უნდა, ჩნდება კითხვა: C არის ბრილიანტიც და გრაფიტიც. მაგრამ ისინი სრულიად განსხვავდებიან: გრაფიტი არის გაუმჭვირვალე, ლაქავს და ატარებს ელექტროენერგიას, ხოლო ბრილიანტი გამჭვირვალეა, არ ღებავს და არ ატარებს ელექტროენერგიას. ისინი განსხვავდებიან სტრუქტურაში.

ორივე ატომური გისოსია, მაგრამ განსხვავებული. ამიტომ, თვისებები განსხვავებულია.

იონური კრისტალური გისოსი.

კლასიკური მაგალითი: სუფრის მარილი: NaCl. გისოსების კვანძებში არის ინდივიდუალური იონები: Na + და Cl – . გისოსი ინარჩუნებს იონებს შორის მიზიდულობის ელექტროსტატიკური ძალებით („პლუს“ იზიდავს „მინუსს“), ე.ი. იონური ბმა.

იონური კრისტალური ბადეები საკმაოდ ძლიერია, მაგრამ მყიფეა ასეთი ნივთიერებების დნობის ტემპერატურა (უფრო მაღალია, ვიდრე მეტალის გისოსები, მაგრამ დაბალია, ვიდრე ატომური გისოსები). ბევრი წყალში ხსნადია.

როგორც წესი, იონური ბროლის გისოსის განსაზღვრისას პრობლემები არ არის: სადაც არის იონური ბმა, არის იონური ბროლის ბადე. ეს: ყველა მარილი, ლითონის ოქსიდები, ტუტეები(და სხვა ძირითადი ჰიდროქსიდები).

ლითონის ბროლის გისოსი.

ლითონის ბადე იყიდება მარტივი ნივთიერებები ლითონები. ადრე ვთქვით, რომ მეტალის ბმის მთელი ბრწყინვალება შეიძლება გავიგოთ მხოლოდ მეტალის ბროლის გისოსებთან ერთად. დადგა საათი.

ლითონების ძირითადი თვისება: ელექტრონები გარე ენერგიის დონე ისინი ცუდად იმართება, ამიტომ ადვილად ჩუქნიან. ელექტრონის დაკარგვის შემდეგ, ლითონი იქცევა დადებითად დამუხტულ იონად - კატიონად:

Na 0 – 1e → Na +

ლითონის ბროლის ბადეში ელექტრონის გათავისუფლებისა და მოპოვების პროცესები მუდმივად ხდება: ელექტრონი იშლება ლითონის ატომიდან ერთ გისოსზე. წარმოიქმნება კატიონი. მოწყვეტილი ელექტრონი იზიდავს სხვა კატიონს (ან იგივე): კვლავ წარმოიქმნება ნეიტრალური ატომი.

ლითონის კრისტალური მედის კვანძები შეიცავს როგორც ნეიტრალურ ატომებს, ასევე ლითონის კატიონებს. და თავისუფალი ელექტრონები მოძრაობენ კვანძებს შორის:

ამ თავისუფალ ელექტრონებს ელექტრონულ გაზს უწოდებენ. ისინი განსაზღვრავენ მარტივი ლითონის ნივთიერებების ფიზიკურ თვისებებს:

1. თერმული და ელექტრული გამტარობა
2. მეტალის ბზინვარება
3. მოქნილობა, დრეკადობა

ეს არის ის ლითონის კავშირი: ლითონის კათიონები იზიდავს ნეიტრალურ ატომებს და თავისუფალი ელექტრონები „აწებებენ“ ყველაფერს.

როგორ განვსაზღვროთ ბროლის გისოსის ტიპი.

პ.ს.არის რაღაც შიგნით სკოლის სასწავლო გეგმადა ერთიანი სახელმწიფო გამოცდების პროგრამაამ თემაზე ის, რასაც მთლად არ ვეთანხმებით. კერძოდ: განზოგადება იმისა, რომ ნებისმიერი მეტალ-არამეტალური ბმა არის იონური ბმა. ეს ვარაუდი შეგნებულად გაკეთდა, როგორც ჩანს, პროგრამის გასამარტივებლად. მაგრამ ეს იწვევს დამახინჯებას. იონურ და კოვალენტურ ბმებს შორის საზღვარი თვითნებურია. თითოეულ ობლიგაციას აქვს "იონურობის" და "კოვალენტურობის" საკუთარი პროცენტი. დაბალაქტიურ ლითონთან კავშირს აქვს „იონურობის“ მცირე პროცენტი, ის უფრო კოვალენტურს ჰგავს. მაგრამ ერთიანი სახელმწიფო საგამოცდო პროგრამის მიხედვით, ის „მრგვალდება“ იონურისკენ. ეს იწვევს ზოგჯერ აბსურდულ რაღაცებს. მაგალითად, Al 2 O 3 არის ნივთიერება ატომური კრისტალური ბადით. რა იონიტურობაზეა აქ საუბარი? მხოლოდ კოვალენტურ კავშირს შეუძლია ამ გზით ატომების ერთმანეთთან შეკავება. მაგრამ ლითონ-არამეტალის სტანდარტის მიხედვით, ჩვენ ამ ბმას კლასიფიცირებს როგორც იონურ. და ჩვენ ვიღებთ წინააღმდეგობას: გისოსი ატომურია, მაგრამ ბმა იონურია. ეს არის ის, რასაც ზედმეტი გამარტივება იწვევს.

ინსტრუქციები

როგორც თავად სახელიდანაც ადვილად მიხვდებით, ლითონის ტიპის გისოსები გვხვდება ლითონებში. ეს ნივთიერებები, როგორც წესი, ხასიათდება მაღალი დნობის წერტილით, მეტალის ბზინვარებით, სიხისტე და ელექტრული დენის კარგი გამტარები. გახსოვდეთ, რომ ამ ტიპის გისოსები შეიცავს ან ნეიტრალურ ატომებს ან დადებითად დამუხტულ იონებს. კვანძებს შორის სივრცეებში არის ელექტრონები, რომელთა მიგრაცია უზრუნველყოფს ასეთი ნივთიერებების მაღალ ელექტროგამტარობას.

იონური ტიპის კრისტალური გისოსი. უნდა გვახსოვდეს, რომ ის ასევე დამახასიათებელია მარილებში. დამახასიათებელია - ცნობილი სუფრის მარილის, ნატრიუმის ქლორიდის კრისტალები. დადებითად და უარყოფითად დამუხტული იონები მონაცვლეობით იცვლებიან ასეთი გისოსების ადგილებში. ასეთი ნივთიერებები, როგორც წესი, ცეცხლგამძლეა და აქვთ დაბალი ცვალებადობა. როგორც მიხვდით, ისინი იონური ტიპისაა.

კრისტალური მედის ატომური ტიპი თანდაყოლილია მარტივი ნივთიერებები– არალითონები, რომლებიც ნორმალურ პირობებში არიან მყარი. მაგალითად, გოგირდი, ფოსფორი,... ასეთი გისოსების ადგილებში არის ნეიტრალური ატომები, რომლებიც დაკავშირებულია ერთმანეთთან კოვალენტური ქიმიური ბმებით. ასეთ ნივთიერებებს ახასიათებს ცეცხლგამძლეობა და წყალში უხსნადობა. ზოგიერთს (მაგალითად, ნახშირბადის სახით) აქვს განსაკუთრებული სიმტკიცე.

და ბოლოს, ბოლო ტიპის გისოსები არის მოლეკულური. ის გვხვდება ნივთიერებებში, რომლებიც ნორმალურ პირობებში არიან თხევადი ან აირისებრი ფორმით. როგორც ისევ ადვილად გასაგებია, ასეთი გისოსების კვანძებში არის მოლეკულები. ისინი შეიძლება იყოს არაპოლარული (უბრალო აირებისთვის, როგორიცაა Cl2, O2) ან პოლარული (ყველაზე მეტი ცნობილი მაგალითი- წყალი H2O). ამ ტიპის გისოსიანი ნივთიერებები არ ატარებენ დენს, არასტაბილურია და აქვთ დაბალი ტემპერატურადნობის.

წყაროები:

• გახეხვის ტიპი

ტემპერატურა დნობისმყარი ზომა იზომება მისი სიწმინდის დასადგენად. მინარევები შიგნით სუფთა ნივთიერებაჩვეულებრივ ამცირებს ტემპერატურას დნობისან გაზარდეთ ნაერთის დნობის ინტერვალი. კაპილარული მეთოდი მინარევების კონტროლის კლასიკური მეთოდია.

დაგჭირდებათ

• - საცდელი ნივთიერება;
• - მინის კაპილარული, ერთ ბოლოზე დალუქული (დიამეტრი 1 მმ);
• - მინის მილი 6-8 მმ დიამეტრით და მინიმუმ 50 სმ სიგრძით;
• - გაცხელებული ბლოკი.

ინსტრუქციები

წინასწარ გამხმარი საცდელი ნივთიერება გახეხეთ ნაღმტყორცნებში, სანამ ის კარგად არ გახდება. ფრთხილად აიღეთ კაპილარი და ჩაყარეთ ღია ბოლო ნივთიერებაში, ნაწილი კი კაპილარში უნდა ჩავარდეს.

მოათავსეთ მინის მილი ვერტიკალურად მყარ ზედაპირზე და ჩაუშვით კაპილარი მასში რამდენჯერმე, დალუქული ბოლოს ქვემოთ. ეს ხელს უწყობს ნივთიერების შეკუმშვას. ტემპერატურის დასადგენად, ნივთიერების სვეტი კაპილარში უნდა იყოს დაახლოებით 2-5 მმ.

მოათავსეთ კაპილარული თერმომეტრი გახურებულ ბლოკში და დააკვირდით ტესტის ნივთიერების ცვლილებებს ტემპერატურის მატებასთან ერთად. გაცხელებამდე და გაცხელების დროს თერმომეტრი არ უნდა ეხებოდეს ბლოკის კედლებს ან სხვა ძლიერ გაცხელებულ ზედაპირებს, წინააღმდეგ შემთხვევაში შეიძლება გასკდეს.

გაითვალისწინეთ ტემპერატურა, რომლის დროსაც პირველი წვეთები ჩნდება კაპილარში (დასაწყისში დნობის), და ტემპერატურა, რომლის დროსაც ბოლო ნივთიერებები ქრება (დასასრული დნობის). ამ ინტერვალში ნივთიერება იწყებს კლებას, სანამ მთლიანად არ გარდაიქმნება თხევად მდგომარეობაში. ანალიზის ჩატარებისას ასევე მოძებნეთ ნივთიერების ცვლილებები ან დაშლა.

გაიმეორეთ გაზომვები კიდევ 1-2 ჯერ. წარმოადგინეთ თითოეული გაზომვის შედეგები შესაბამისი ტემპერატურული ინტერვალის სახით, საიდანაც გადის ნივთიერება მყარი მდგომარეობასითხეში. ანალიზის ბოლოს გააკეთეთ დასკვნა საცდელი ნივთიერების სისუფთავის შესახებ.

ვიდეო თემაზე

კრისტალებში ქიმიური ნაწილაკები (მოლეკულები, ატომები და იონები) განლაგებულია გარკვეული თანმიმდევრობით, ზოგიერთ პირობებში ისინი ქმნიან რეგულარულ სიმეტრიულ პოლიედრებს. არსებობს ოთხი ტიპის კრისტალური გისოსები - იონური, ატომური, მოლეკულური და მეტალის.

კრისტალები

კრისტალურ მდგომარეობას ახასიათებს ნაწილაკების განლაგების შორი დისტანციური წესრიგის არსებობა, აგრეთვე ბროლის გისოსის სიმეტრია. მყარი კრისტალები არის სამგანზომილებიანი წარმონაქმნები, რომლებშიც ერთი და იგივე სტრუქტურული ელემენტი მეორდება ყველა მიმართულებით.

სწორი ფორმაკრისტალები მათ გამო შიდა სტრუქტურა. თუ მათში მოლეკულებს, ატომებსა და იონებს ამ ნაწილაკების სიმძიმის ცენტრების ნაცვლად წერტილებით ჩაანაცვლებთ, მიიღებთ სამგანზომილებიან რეგულარულ განაწილებას - . მისი სტრუქტურის განმეორებით ელემენტებს ელემენტარული უჯრედები ეწოდება, ხოლო წერტილებს ბროლის ბადის კვანძები. არსებობს კრისტალების რამდენიმე სახეობა, რაც დამოკიდებულია მათ ფორმირებულ ნაწილაკებზე, აგრეთვე მათ შორის ქიმიური კავშირის ბუნებაზე.

იონური ბროლის გისოსები

იონური კრისტალები ქმნიან ანიონებსა და კატიონებს, რომელთა შორის არის. TO ამ ტიპისკრისტალები მოიცავს მეტალების უმეტესობის მარილებს. თითოეული კატიონი იზიდავს ანიონს და იგერიებს სხვა კატიონებს, ამიტომ შეუძლებელია ცალკეული მოლეკულების იზოლირება იონურ კრისტალში. კრისტალი შეიძლება ჩაითვალოს ერთ უზარმაზარ ბროლად და მისი ზომა შეზღუდული არ არის, მას შეუძლია ახალი იონების მიმაგრება.

ატომური კრისტალური გისოსები

ატომურ კრისტალებში ცალკეული ატომები გაერთიანებულია კოვალენტური ბმები. იონური კრისტალების მსგავსად, ისინი ასევე შეიძლება ჩაითვალოს უზარმაზარ მოლეკულებად. ამავდროულად, ატომური კრისტალები ძალიან მყარი და გამძლეა და კარგად არ ატარებენ ელექტროენერგიას და სითბოს. ისინი პრაქტიკულად უხსნადია და ხასიათდებიან დაბალი რეაქტიულობით. ატომური გისოსებით ნივთიერებები დნება ძალიან მაღალ ტემპერატურაზე.

მოლეკულური კრისტალები

მოლეკულური კრისტალური ბადეები წარმოიქმნება მოლეკულებისგან, რომელთა ატომები გაერთიანებულია კოვალენტური ბმებით. ამის გამო სუსტი მოლეკულური ძალები მოქმედებს მოლეკულებს შორის. ასეთ კრისტალებს ახასიათებთ დაბალი სიმტკიცე, დაბალი დნობის წერტილი და მაღალი სითხე. ნივთიერებები, რომლებსაც ისინი ქმნიან, ისევე როგორც მათი დნება და ხსნარები, კარგად არ ატარებენ ელექტრო დენს.

ლითონის ბროლის გისოსები

ლითონების ბროლის გისოსებში ატომები განლაგებულია მაქსიმალური სიმკვრივემათი კავშირები დელოკალიზებულია, ისინი ვრცელდება მთელ კრისტალზე. ასეთი კრისტალები გაუმჭვირვალეა, აქვთ მეტალის ბზინვარება, ადვილად დეფორმირდება და ელექტროენერგიის და სითბოს კარგი გამტარია.

ეს კლასიფიკაცია აღწერს მხოლოდ შემზღუდველ შემთხვევებს, კრისტალების უმეტესობას არაორგანული ნივთიერებებიეკუთვნის შუალედური ტიპები- მოლეკულურ-კოვალენტური, კოვალენტური და ა.შ. მაგალითად, გრაფიტის კრისტალს აქვს კოვალენტურ-მეტალის ბმები თითოეულ ფენაში, ხოლო მოლეკულური ბმები ფენებს შორის.

წყაროები:

• alhimik.ru, მყარი

ბრილიანტი არის მინერალი, რომელიც ეკუთვნის ერთ-ერთს ალოტროპული ცვლილებებინახშირბადის. გამორჩეული თვისებამისი მაღალი სიმტკიცე, რაც სამართლიანად ანიჭებს მას უმძიმესი ნივთიერების ტიტულს. ბრილიანტი საკმაოდ იშვიათი მინერალია, მაგრამ ამავე დროს ის ყველაზე გავრცელებულია. მისი განსაკუთრებული სიმტკიცე იყენებს მექანიკურ ინჟინერიასა და მრეწველობაში.

ინსტრუქციები

ალმასს აქვს ატომური კრისტალური ბადე. ნახშირბადის ატომები, რომლებიც ქმნიან მოლეკულის საფუძველს, განლაგებულია ტეტრაედრის სახით, რის გამოც ალმასს აქვს ასეთი მაღალი სიმტკიცე. ყველა ატომი დაკავშირებულია ძლიერი კოვალენტური ბმებით, რომლებიც იქმნება საფუძველზე ელექტრონული სტრუქტურამოლეკულები.

ნახშირბადის ატომს აქვს sp3 ჰიბრიდირებული ორბიტალები, რომლებიც 109 გრადუსისა და 28 წუთის კუთხით არიან. ჰიბრიდული ორბიტალების გადახურვა ხდება სწორ ხაზზე ჰორიზონტალურ სიბრტყეში.

ამრიგად, როდესაც ორბიტალები გადახურულია ასეთი კუთხით, ცენტრირებული

მყარი ნივთიერებების უმეტესობას აქვს კრისტალური სტრუქტურა. ბროლის გისოსიაგებულია განმეორებითი იდენტური სტრუქტურული ერთეულებისგან, ინდივიდუალური თითოეული კრისტალისთვის. ამ სტრუქტურულ ერთეულს ეწოდება "ერთეული უჯრედი". სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ბროლის გისოსი ანარეკლს ემსახურება სივრცითი სტრუქტურამყარი მატერია.

ბროლის გისოსები შეიძლება კლასიფიცირდეს სხვადასხვა გზით.

მე. კრისტალების სიმეტრიის მიხედვითგისოსები კლასიფიცირდება კუბურ, ტეტრაგონალურ, რომბის, ექვსკუთხედად.

ეს კლასიფიკაცია მოსახერხებელია შეფასებისას ოპტიკური თვისებებიკრისტალები, ისევე როგორც მათი კატალიზური აქტივობა.

II. ნაწილაკების ბუნებით, განლაგებულია გისოსების კვანძებში და ქიმიური კავშირის ტიპის მიხედვითმათ შორის განსხვავებაა ატომური, მოლეკულური, იონური და ლითონის კრისტალური ბადეები. კრისტალში ბმის ტიპი განსაზღვრავს განსხვავებას სიხისტეში, წყალში ხსნადობაში, ხსნარის სიცხის სიდიდესა და შერწყმის სითბოსა და ელექტრული გამტარობა.

კრისტალის მნიშვნელოვანი მახასიათებელია კრისტალური მედის ენერგია,კჯ/მოლ – ენერგია, რომელიც უნდა დაიხარჯოს მოცემული კრისტალის დასანგრევად.

მოლეკულური გისოსი

მოლეკულური კრისტალებიშედგება მოლეკულებისგან, რომლებიც ინახება კრისტალური მედის გარკვეულ პოზიციებზე სუსტი ინტერმოლეკულური ბმებით (ვან დერ ვაალის ძალები) ან წყალბადის ბმებით. ეს გისოსები დამახასიათებელია კოვალენტური ბმების მქონე ნივთიერებებისთვის.

ბევრი ნივთიერებაა მოლეკულური გისოსებით. ეს დიდი რაოდენობა ორგანული ნაერთები(შაქარი, ნაფტალინი და სხვ.), კრისტალური წყალი (ყინული), მყარი ნახშირორჟანგი("მშრალი ყინული"), მყარი წყალბადის ჰალოიდები, იოდი, მყარი აირები, მათ შორის კეთილშობილი აირები,

კრისტალური მედის ენერგია მინიმალურია არაპოლარული და დაბალი ნივთიერებებისთვის პოლარული მოლეკულები(CH 4, CO 2 და ა.შ.).

მეტი პოლარული მოლეკულების მიერ წარმოქმნილ გისოსებს ასევე აქვთ უფრო მაღალი კრისტალური ბადის ენერგია. უდიდესი ენერგიააქვს გისოსები ნივთიერებებით, რომლებიც ქმნიან წყალბადურ კავშირებს (H 2 O, NH 3).

იმის გამო სუსტი ურთიერთქმედებამოლეკულებს შორის ეს ნივთიერებები არის აქროლადი, დნებადი, აქვთ დაბალი სიხისტე, არ ატარებენ ელექტრო დენს (დიელექტრიკებს) და აქვთ დაბალი თბოგამტარობა.

ატომური გისოსი

კვანძებში ატომური კრისტალური გისოსისამივე ღერძის გასწვრივ არის ერთი ან სხვადასხვა ელემენტის ატომები, რომლებიც ერთმანეთთან დაკავშირებულია კოვალენტური ბმებით. ასეთი კრისტალებირომლებსაც ასევე უწოდებენ კოვალენტური, შედარებით ცოტანი არიან.

ამ ტიპის კრისტალების მაგალითებია ბრილიანტი, სილიციუმი, გერმანიუმი, კალა და ასევე კრისტალები რთული ნივთიერებები, როგორიცაა ბორის ნიტრიდი, ალუმინის ნიტრიდი, კვარცი, სილიციუმის კარბიდი. ყველა ამ ნივთიერებას აქვს ალმასის მსგავსი გისოსი.

ასეთ ნივთიერებებში ბროლის ბადის ენერგია პრაქტიკულად ემთხვევა ქიმიური ბმის ენერგიას (200 – 500 კჯ/მოლი). ეს განსაზღვრავს მათ ფიზიკურ თვისებებს: მაღალი სიხისტე, დნობის წერტილი და დუღილის წერტილი.

ამ კრისტალების ელექტროგამტარი თვისებები მრავალფეროვანია: ბრილიანტი, კვარცი, ბორის ნიტრიდი არის დიელექტრიკები; სილიციუმი, გერმანიუმი - ნახევარგამტარები; ლითონის ნაცრისფერი თუნუქისკარგად ატარებს ელექტროენერგიას.

ატომური კრისტალური მედის მქონე კრისტალებში შეუძლებელია ცალკეულის გარჩევა სტრუქტურული ერთეული. მთელი ერთი კრისტალი არის ერთი გიგანტური მოლეკულა.

იონური გისოსი

კვანძებში იონური გისოსიდადებითი და უარყოფითი იონები ერთმანეთს ენაცვლება, რომელთა შორის მოქმედებს ელექტროსტატიკური ძალები. იონური კრისტალები ქმნიან ნაერთებს იონური ბმებით, მაგალითად, ნატრიუმის ქლორიდი NaCl, კალიუმის ფტორიდი და KF და ა.შ.

იონური კრისტალები ასევე გიგანტური მოლეკულაა, რომელშიც თითოეულ იონს მნიშვნელოვანი გავლენა აქვს ყველა სხვა იონზე.

იონური კრისტალური მედის ენერგიამ შეიძლება მიაღწიოს მნიშვნელოვან მნიშვნელობებს. ასე რომ, E (NaCl) = 770 კჯ/მოლი და E (BeO) = 4530 კჯ/მოლი.

იონურ კრისტალებს აქვთ მაღალი დნობის და დუღილის წერტილები და მაღალი სიძლიერე, მაგრამ მყიფეა. ბევრი მათგანი ცუდად ატარებს ელექტროენერგიას ოთახის ტემპერატურაზე (დაახლოებით ოცი რიგით დაბალი ვიდრე ლითონები), მაგრამ ტემპერატურის მატებასთან ერთად შეინიშნება ელექტრული გამტარობის მატება.

ლითონის ღვეზელი

ლითონის კრისტალებიმიეცით უმარტივესი კრისტალური სტრუქტურების მაგალითები.

ლითონის იონები ლითონის ბროლის გისოსებში შეიძლება ჩაითვალოს დაახლოებით სფეროების სახით. მყარ ლითონებში ეს ბურთულები შეფუთულია მაქსიმალური სიმკვრივით, რაც მიუთითებს მეტალების უმეტესობის მნიშვნელოვანი სიმკვრივით (0,97 გ/სმ 3 ნატრიუმისთვის, 8,92 გ/სმ 3 სპილენძისთვის და 19,30 გ/სმ 3 ვოლფრამისა და ოქროსთვის). ბურთების ყველაზე მკვრივი შეფუთვა ერთ ფენაში არის ექვსკუთხა შეფუთვა, რომელშიც თითოეული ბურთი გარშემორტყმულია ექვსი სხვა ბურთით (იმავე სიბრტყეში). ნებისმიერი სამი მიმდებარე ბურთის ცენტრები ქმნის ტოლგვერდა სამკუთხედს.

ლითონების ისეთი თვისებები, როგორიცაა მაღალი ელასტიურობა და ელასტიურობა, მიუთითებს ლითონის ბადეებში სიმყარის ნაკლებობაზე: მათი თვითმფრინავები საკმაოდ ადვილად მოძრაობენ ერთმანეთთან შედარებით.

ვალენტური ელექტრონები მონაწილეობენ ყველა ატომთან ბმების ფორმირებაში და თავისუფლად მოძრაობენ ლითონის ნაწილის მთელ მოცულობაში. ეს მითითებულია მაღალი ღირებულებებიელექტროგამტარობა და თბოგამტარობა.

კრისტალური მედის ენერგიის თვალსაზრისით, ლითონები შუალედურ ადგილს იკავებენ მოლეკულურ და კოვალენტურ კრისტალებს შორის. ბროლის გისოსის ენერგია არის:

ამრიგად, მყარი ნივთიერებების ფიზიკური თვისებები მნიშვნელოვნად არის დამოკიდებული ქიმიურ ბმასა და სტრუქტურაზე.

მყარი ნივთიერებების სტრუქტურა და თვისებები

(რეაქციის ყველა განმარტება, ფორმულა, გრაფიკი და განტოლება მოცემულია ჩანაწერში.)