Koje su vrste kristalnih rešetki? Vrste kristalnih rešetki

U prirodi postoje dvije vrste čvrstih tvari koje se značajno razlikuju po svojim svojstvima. To su amorfna i kristalna tijela. A amorfna tijela nemaju tačnu tačku topljenja; tokom zagrijavanja postepeno omekšaju, a zatim prelaze u fluidno stanje. Primjer takvih tvari je smola ili obični plastelin. Ali situacija je potpuno drugačija s kristalnim supstancama. Oni ostaju u čvrstom stanju do određene temperature, a tek kada je dostignu, te se tvari tope.

Sve je u strukturi takvih supstanci. U kristalnim čvrstim materijama, čestice od kojih se sastoje nalaze se na određenim tačkama. A ako ih povežete ravnim linijama, dobijate neku vrstu imaginarnog okvira, koji se zove kristalna rešetka. A vrste kristalnih rešetki mogu biti vrlo različite. A prema vrsti čestica od kojih su „konstruisane“, rešetke se dijele na četiri tipa. To su jonski, atomski, molekularni i

I na čvorovima se, shodno tome, nalaze ioni, a između njih postoji ionska veza. mogu biti jednostavni (Cl-, Na+) ili složeni (OH-, SO2-). I ove vrste kristalnih rešetki mogu sadržavati neke metalne hidrokside i okside, soli i druge slične tvari. Uzmimo, na primjer, obični natrijum hlorid. Izmjenjuje negativne ione klora i pozitivne ione natrija, koji formiraju kubičnu kristalnu rešetku. Jonske veze u takvoj rešetki su vrlo stabilne i tvari "izgrađene" prema ovom principu imaju prilično veliku čvrstoću i tvrdoću.

Postoje i vrste kristalnih rešetki koje se nazivaju atomske. Ovdje čvorovi sadrže atome između kojih postoji jaka kovalentna veza. Nema mnogo tvari koje imaju atomsku rešetku. To uključuje dijamant, kao i kristalni germanijum, silicijum i bor. Postoje i neke složene supstance koje sadrže i prema tome imaju atomsku kristalnu rešetku. To su gorski kristal i silicijum dioksid. I u većini slučajeva, takve tvari su vrlo jake, tvrde i vatrostalne. Oni su takođe praktično nerastvorljivi.

A molekularni tipovi kristalnih rešetki imaju različite supstance. To uključuje smrznutu vodu, odnosno obični led, "suhi led" - očvrsnuti ugljični monoksid, kao i čvrsti vodonik sulfid i klorovodik. Molekularne rešetke također sadrže mnoga čvrsta organska jedinjenja. To uključuje šećer, glukozu, naftalen i druge slične tvari. A molekuli koji se nalaze na čvorovima takve rešetke povezani su jedni s drugima polarnim i nepolarnim kemijskim vezama. I unatoč činjenici da unutar molekula postoje jake kovalentne veze između atoma, ovi molekuli se sami drže u rešetki zbog vrlo slabih međumolekularnih veza. Stoga su takve tvari prilično hlapljive, lako se tope i nemaju veliku tvrdoću.

Pa, metali imaju razne vrste kristalnih rešetki. A njihovi čvorovi mogu sadržavati i atome i ione. U ovom slučaju, atomi se lako mogu pretvoriti u ione, dajući svoje elektrone za „zajedničku upotrebu“. Na isti način, ioni, nakon što su "zarobili" slobodan elektron, mogu postati atomi. A ova rešetka određuje svojstva metala kao što su plastičnost, savitljivost, toplinska i električna provodljivost.

Takođe, tipovi kristalnih rešetki metala, i drugih supstanci, podeljeni su u sedam glavnih sistema prema obliku elementarnih ćelija rešetke. Najjednostavnija je kubična ćelija. Postoje i rombične, tetragonalne, heksagonalne, romboedarske, monoklinske i triklinske jedinične ćelije koje određuju oblik cijele kristalne rešetke. Ali u većini slučajeva, kristalne rešetke su složenije od gore navedenih. To je zbog činjenice da se elementarne čestice mogu nalaziti ne samo u samim čvorovima rešetke, već iu njegovom središtu ili na njegovim rubovima. A među metalima, najčešće su sljedeće tri složene kristalne rešetke: kubična sa središtem lica, kubična sa centrima na tijelo i heksagonalno zbijena. Fizičke karakteristike metala takođe zavise ne samo od oblika njihove kristalne rešetke, već i od međuatomske udaljenosti i drugih parametara.

Čvrste tvari obično imaju kristalnu strukturu. Odlikuje se pravilnim rasporedom čestica na strogo određenim tačkama u prostoru. Kada se ove tačke mentalno povežu pravim linijama koje se seku, formira se prostorni okvir koji se naziva kristalna rešetka.

Tačke na kojima se nalaze čestice nazivaju se čvorovi kristalne rešetke. Čvorovi zamišljene rešetke mogu sadržavati ione, atome ili molekule. Oni prave oscilatorne pokrete. Sa povećanjem temperature povećava se amplituda oscilacija, što se očituje u toplinskom širenju tijela.

Ovisno o vrsti čestica i prirodi veze između njih, razlikuju se četiri tipa kristalnih rešetki: ionske, atomske, molekularne i metalne.

Kristalne rešetke koje se sastoje od jona nazivaju se jonskim. Nastaju od tvari s ionskim vezama. Primjer je kristal natrijum hlorida, u kojem je, kao što je već navedeno, svaki natrijev ion okružen sa šest hloridnih jona, a svaki hloridni ion sa šest natrijevih jona. Ovaj raspored odgovara najgušćem pakovanju ako su ioni predstavljeni kao sfere koje se nalaze u kristalu. Vrlo često su kristalne rešetke prikazane kao što je prikazano na slici, gdje su naznačeni samo relativni položaji čestica, ali ne i njihove veličine.

Broj najbližih susjednih čestica u neposrednoj blizini date čestice u kristalu ili u pojedinačnoj molekuli naziva se koordinacijski broj.

U rešetki natrijum hlorida koordinacioni brojevi oba jona su 6. Dakle, u kristalu natrijum hlorida nemoguće je izolovati pojedinačne molekule soli. Ne postoji nijedan od njih. Cijeli kristal treba posmatrati kao džinovsku makromolekulu koja se sastoji od jednakog broja Na + i Cl - jona, Na n Cl n, gdje je n veliki broj. Veze između jona u takvom kristalu su vrlo jake. Stoga tvari s jonskom rešetkom imaju relativno visoku tvrdoću. Vatrostalni su i nisko leteći.

Topljenje ionskih kristala dovodi do narušavanja geometrijski ispravne orijentacije jona jedan u odnosu na druge i smanjenja jačine veze između njih. Stoga njihove taline provode električnu struju. Jonska jedinjenja se općenito lako otapaju u tekućinama koje se sastoje od polarnih molekula, kao što je voda.

Kristalne rešetke, u čijim čvorovima se nalaze pojedinačni atomi, nazivaju se atomske. Atomi u takvim rešetkama su međusobno povezani jakim kovalentnim vezama. Primjer je dijamant, jedna od modifikacija ugljika. Dijamant se sastoji od atoma ugljika, od kojih je svaki vezan za četiri susjedna atoma. Koordinacioni broj ugljenika u dijamantu je 4 . U dijamantskoj rešetki, kao iu rešetki natrijum hlorida, nema molekula. Cijeli kristal treba posmatrati kao džinovski molekul. Atomska kristalna rešetka je karakteristična za čvrsti bor, silicijum, germanijum i spojeve nekih elemenata sa ugljenikom i silicijumom.

Kristalne rešetke koje se sastoje od molekula (polarnih i nepolarnih) nazivaju se molekularnim.

Molekule u takvim rešetkama su međusobno povezane relativno slabim intermolekularnim silama. Stoga tvari s molekularnom rešetkom imaju nisku tvrdoću i niske točke topljenja, nerastvorljive su ili slabo topljive u vodi, a njihove otopine gotovo ne provode električnu struju. Broj neorganskih supstanci s molekularnom rešetkom je mali.

Primjeri za njih su led, čvrsti ugljični monoksid (IV) („suhi led“), čvrsti vodonik halogenidi, čvrste proste supstance formirane od jednog- (plemeniti gasovi), 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. Molekularna kristalna rešetka joda prikazana je na Sl. . Većina kristalnih organskih spojeva ima molekularnu rešetku.

Kao što već znamo, supstanca može postojati u tri agregatna stanja: gasoviti, teško I tečnost. Kiseonik, koji je u normalnim uslovima u gasovitom stanju, na temperaturi od -194°C pretvara se u plavkastu tečnost, a na temperaturi od -218,8°C pretvara se u snežnu masu sa plavim kristalima.

Temperaturni opseg za postojanje supstance u čvrstom stanju određen je tačkama ključanja i topljenja. Čvrste materije su kristalno I amorfan.

U amorfne supstance nema fiksne tačke topljenja - kada se zagreju, postepeno omekšaju i prelaze u tečno stanje. U tom se stanju, na primjer, nalaze razne smole i plastelin.

Kristalne supstance Odlikuju se pravilnim rasporedom čestica od kojih se sastoje: atoma, molekula i jona, na strogo određenim tačkama u prostoru. Kada su ove tačke povezane pravim linijama, stvara se prostorni okvir, koji se naziva kristalna rešetka. Tačke na kojima se nalaze kristalne čestice nazivaju se rešetkasti čvorovi.

Čvorovi rešetke koje zamišljamo mogu sadržavati ione, atome i molekule. Ove čestice vrše oscilatorna kretanja. Sa porastom temperature povećava se i opseg ovih oscilacija, što dovodi do toplinskog širenja tijela.

Ovisno o vrsti čestica koje se nalaze na čvorovima kristalne rešetke i prirodi veze između njih, razlikuju se četiri vrste kristalnih rešetki: jonski, atomski, molekularni I metal.

Jonski One se nazivaju kristalne rešetke u kojima se joni nalaze na čvorovima. Nastaju od tvari s jonskim vezama, koje mogu vezati i jednostavne ione Na+, Cl- i složene SO24-, OH-. Dakle, ionske kristalne rešetke imaju soli, neke okside i hidroksile metala, tj. one supstance u kojima postoji ionska hemijska veza. Zamislite kristal natrijum hlorida; sastoji se od pozitivno naizmeničnih Na+ i negativnih CL- jona, koji zajedno čine rešetku u obliku kocke. Veze između jona u takvom kristalu su izuzetno stabilne. Zbog toga, tvari s jonskom rešetkom imaju relativno veliku čvrstoću i tvrdoću, vatrostalne su i neisparljive.

Atomic Kristalne rešetke su one kristalne rešetke čiji čvorovi sadrže pojedinačne atome. U takvim rešetkama atomi su međusobno povezani vrlo jakim kovalentnim vezama. Na primjer, dijamant je jedna od alotropnih modifikacija ugljika.

Supstance sa atomskom kristalnom rešetkom nisu baš česte u prirodi. To uključuje kristalni bor, silicijum i germanijum, kao i složene supstance, na primer one koje sadrže silicijum (IV) oksid - SiO 2: silicijum dioksid, kvarc, pesak, gorski kristal.

Velika većina tvari s atomskom kristalnom rešetkom ima vrlo visoke tačke topljenja (za dijamant prelazi 3500 ° C), takve tvari su jake i tvrde, praktički netopive.

Molekularno One se nazivaju kristalne rešetke u kojima se molekuli nalaze na čvorovima. Hemijske veze u ovim molekulima također mogu biti polarne (HCl, H 2 0) ili nepolarne (N 2, O 3). I iako su atomi unutar molekula povezani vrlo jakim kovalentnim vezama, slabe sile međumolekularne privlačnosti djeluju između samih molekula. Zbog toga se tvari s molekularnom kristalnom rešetkom odlikuju niskom tvrdoćom, niskom tačkom topljenja i hlapljivošću.

Primjeri takvih supstanci uključuju čvrstu vodu - led, čvrsti ugljični monoksid (IV) - "suhi led", čvrsti hlorovodonik i sumporovodik, čvrste jednostavne supstance formirane od jednog - (plemeniti gasovi), dva - (H 2, O 2, CL 2 , N 2 , I 2), tri - (O 3), četiri - (P 4), osmoatomske (S 8) molekule. Velika većina čvrstih organskih jedinjenja ima molekularne kristalne rešetke (naftalen, glukoza, šećer).

blog.site, pri kopiranju materijala u cijelosti ili djelimično, potrebna je veza do originalnog izvora.

U hemijske interakcije ne ulaze pojedinačni atomi ili molekuli, već supstance.

Naš zadatak je da se upoznamo sa strukturom materije.

Na niskim temperaturama tvari su u stabilnom čvrstom stanju.

☼ Najčvršća supstanca u prirodi je dijamant. Smatra se kraljem svih dragulja i dragog kamenja. I samo njegovo ime na grčkom znači „neuništivo“. Na dijamante se dugo gledalo kao na čudesno kamenje. Vjerovalo se da osoba koja nosi dijamante ne poznaje stomačne bolesti, da nije pod utjecajem otrova, zadržava pamćenje i veselo raspoloženje do starosti i uživa kraljevsku naklonost.

☼ Dijamant koji je podvrgnut obradi nakita - rezanju, poliranju - naziva se dijamant.

Prilikom topljenja kao rezultat termičkih vibracija, redosled čestica se poremeti, one postaju pokretne, a priroda hemijske veze nije narušena. Dakle, ne postoje fundamentalne razlike između čvrstog i tečnog stanja.

Tečnost dobija tečnost (tj. sposobnost da poprimi oblik posude).

Tečni kristali

Tečni kristali su otkriveni krajem 19. veka, ali su proučavani u poslednjih 20-25 godina. Mnogi uređaji za prikaz moderne tehnologije, na primjer, neki elektronski satovi i mini-računari, rade na tekućim kristalima.

Općenito, riječi "tečni kristali" ne zvuče ništa manje neobično od "vrućeg leda". Međutim, u stvarnosti, led može biti i vruć, jer... pri pritisku većem od 10.000 atm. vodeni led se topi na temperaturama iznad 200 0 C. Neobičnost kombinacije "tečni kristali" je u tome što tečno stanje ukazuje na pokretljivost strukture, a kristal na strogo uređenost.

Ako se tvar sastoji od poliatomskih molekula izduženog ili lamelarnog oblika i asimetrične strukture, onda kada se topi, ovi molekuli su orijentirani na određeni način jedan prema drugom (njihove dugačke osi su paralelne). U tom slučaju, molekuli se mogu slobodno kretati paralelno sa sobom, tj. sistem dobija svojstvo fluidnosti karakteristično za tečnost. Istovremeno, sistem zadržava uređenu strukturu, koja određuje svojstva karakteristična za kristale.

Velika pokretljivost takve konstrukcije omogućava njeno upravljanje kroz vrlo slabe utjecaje (toplinske, električne, itd.), tj. namjerno mijenjati svojstva tvari, uključujući i optička, uz vrlo mali utrošak energije, što se koristi u modernoj tehnologiji.

Vrste kristalnih rešetki

Bilo koja hemijska supstanca je formirana od velikog broja identičnih čestica koje su međusobno povezane.

Na niskim temperaturama, kada je toplotno kretanje teško, čestice su striktno orijentisane u prostoru i obliku kristalna rešetka.

Kristalna ćelija - Ovo struktura sa geometrijski ispravnim rasporedom čestica u prostoru.

U samoj kristalnoj rešetki razlikuju se čvorovi i internodalni prostor.

Ista supstanca u zavisnosti od uslova (str, t,...)postoje u različitim kristalnim oblicima (tj. imaju različite kristalne rešetke) - alotropske modifikacije koje se razlikuju po svojstvima.

Na primjer, poznate su četiri modifikacije ugljika: grafit, dijamant, karbin i lonsdaleit.

☼ Četvrta vrsta kristalnog ugljika, "lonsdaleit", malo je poznata. Otkriven je u meteoritima i dobijen umjetno, a njegova struktura se još uvijek proučava.

☼ Čađ, koks i drveni ugalj klasifikovani su kao amorfni ugljenični polimeri. Međutim, sada je postalo poznato da su to i kristalne supstance.

☼ Inače, u čađi su pronađene sjajne crne čestice, koje su nazvane "ugljikom ogledala". Ugljik ogledala je hemijski inertan, otporan na toplotu, nepropustan za gasove i tečnosti, ima glatku površinu i apsolutno je kompatibilan sa živim tkivima.

☼ Naziv grafit dolazi od italijanskog "graffito" - pišem, crtam. Grafit je tamno sivi kristal sa slabim metalnim sjajem i ima slojevitu rešetku. Pojedinačni slojevi atoma u kristalu grafita, međusobno relativno slabo povezani, lako se odvajaju jedan od drugog.

VRSTE KRISTALNIH REŠETKI

	jonski			metal
Ono što je u čvorovima kristalne rešetke, strukturna jedinica	joni	atomi	molekule	atoma i katjona
Vrsta hemijske veze između čestica čvora	jonski		kovalentne: polarne i nepolarne	metal
Interakcione sile između kristalnih čestica	elektrostatički logicno	kovalentna	intermolekularni- novo	elektrostatički logicno
Fizička svojstva zbog kristalne rešetke	· Privlačne sile između jona su jake, · T pl. (vatrostalna), · lako se rastvara u vodi, · talina i rastvor provode električnu struju, neisparljiv (bez mirisa)	· kovalentne veze između atoma su velike, · T pl. i T kip je vrlo, · ne rastvarati u vodi, · talina ne provodi električnu struju	· sile privlačenja između molekula su male, · T pl. ↓, neki su rastvorljivi u vodi, · imaju isparljiv miris	· sile interakcije su velike, · T pl. , Visoka toplotna i električna provodljivost
Agregatno stanje supstance u normalnim uslovima	teško	teško	teško, gasoviti tečnost	teško, tečnost (N g)
Primjeri	većina soli, alkalija, tipičnih metalnih oksida	C (dijamant, grafit), Si, Ge, B, SiO 2, CaC 2, SiC (karbound), BN, Fe 3 C, TaC (t pl. =3800 0 C) Crveni i crni fosfor. Oksidi nekih metala.	svi gasovi, tečnosti, većina nemetala: inertni gasovi, halogeni, H 2, N 2, O 2, O 3, P 4 (belo), S 8. Jedinjenja vodonika nemetala, oksidi nemetala: H 2 O, CO 2 "suhi led". Većina organskih jedinjenja.	Metali, legure

Ako je stopa rasta kristala niska nakon hlađenja, formira se staklasto stanje (amorfno).

1. Odnos između položaja elementa u periodnom sistemu i kristalne rešetke njegove jednostavne supstance.

Postoji bliska veza između položaja elementa u periodnom sistemu i kristalne rešetke njegove odgovarajuće elementarne supstance.

		grupa
				III				VII	VIII
P e R I O d								H 2
						N 2	O2	F 2
	III					P 4	S 8	Cl2
								BR 2
								I 2
Tip kristalna rešetka		metal					atomski	molekularni

Jednostavne supstance preostalih elemenata imaju metalnu kristalnu rešetku.

POPRAVLJATI

Proučite materijal sa predavanja i pismeno odgovorite na sljedeća pitanja u svojoj bilježnici:

1. Šta je kristalna rešetka?
2. Koje vrste kristalnih rešetki postoje?
3. Karakterizirajte svaki tip kristalne rešetke prema planu: Šta se nalazi u čvorovima kristalne rešetke, strukturna jedinica → Vrsta hemijske veze između čestica čvora → Interakcione sile između čestica kristala → Fizička svojstva zbog kristala rešetka → Agregatno stanje supstance u normalnim uslovima → Primeri

Izvršite zadatke na ovu temu:

1. Koju vrstu kristalne rešetke imaju sledeće supstance koje se široko koriste u svakodnevnom životu: voda, sirćetna kiselina (CH 3 COOH), šećer (C 12 H 22 O 11), kalijumovo đubrivo (KCl), rečni pesak (SiO 2) - topljenje tačka 1710 0 C , amonijak (NH 3), kuhinjska so? Donesite opći zaključak: po kojim svojstvima tvari se može odrediti tip njene kristalne rešetke?
2. Koristeći formule datih supstanci: SiC, CS 2, NaBr, C 2 H 2 - odredite vrstu kristalne rešetke (jonske, molekularne) svakog jedinjenja i na osnovu toga opišite fizička svojstva svake od četiri supstance .
   
3. Trener br. 1. "kristalne rešetke"
   
4. Trener br. 2. "Probni zadaci"
   
5. Test (samokontrola):

1) Supstance koje imaju molekularnu kristalnu rešetku, po pravilu:

a). vatrostalna i vrlo topljiva u vodi
b). topljiv i hlapljiv
V). Čvrsta i električno provodljiva
G). Toplotno provodljiv i plastičan

2) Koncept "molekula" nije primjenjivo u odnosu na strukturnu jedinicu supstance:

a). vode

b). kiseonik

V). dijamant

G). ozona

3) Atomska kristalna rešetka je karakteristična za:

a). aluminijum i grafit

b). sumpora i joda

V). silicijum oksid i natrijum hlorid

G). dijamant i bor

4) Ako je supstanca visoko rastvorljiva u vodi, ima visoku tačku topljenja i električno provodljiva, tada je njena kristalna rešetka:

A). molekularni

b). atomski

V). jonski

G). metal

Nazad napred

Pažnja! Pregledi slajdova služe samo u informativne svrhe i možda ne predstavljaju sve karakteristike prezentacije. Ako ste zainteresovani za ovaj rad, preuzmite punu verziju.

Vrsta lekcije: kombinovani.

Svrha lekcije: Stvoriti uslove za razvoj sposobnosti učenika da utvrđuju uzročno-posledičnu zavisnost fizičkih svojstava supstanci od vrste hemijske veze i tipa kristalne rešetke, predvideti tip kristalne rešetke na osnovu fizičkih svojstava. supstance.

Ciljevi lekcije:

• Formirati pojmove o kristalnom i amorfnom stanju čvrstih materija, upoznati učenike sa različitim tipovima kristalnih rešetki, utvrditi zavisnost fizičkih svojstava kristala od prirode hemijske veze u kristalu i tipa kristalne rešetke, dati učenicima osnovne ideje o uticaju prirode hemijskih veza i vrsta kristalnih rešetki na svojstva materije .
• Nastaviti sa formiranjem svjetonazora učenika, razmotriti međusobni utjecaj komponenti cjelovitih čestica tvari, uslijed kojih se pojavljuju nova svojstva, razviti sposobnost organiziranja obrazovnog rada i pridržavati se pravila rada u timu. .
• Razvijati kognitivni interes školaraca koristeći problemske situacije;

Oprema: Periodični sistem D.I. Mendeljejev, zbirka “Metali”, nemetali: sumpor, grafit, crveni fosfor, kristalni silicijum, jod; Prezentacija „Vrste kristalnih rešetki“, modeli kristalnih rešetki različitih vrsta (kuhinjska so, dijamant i grafit, ugljen dioksid i jod, metali), uzorci plastike i proizvoda od njih, staklo, plastelin, kompjuter, projektor.

Tokom nastave

1. Organizacioni momenat.

Nastavnik dočekuje učenike i bilježi one koji su odsutni.

2. Provjera znanja o temi “Hemijsko vezivanje”. Oksidacijsko stanje.”

Samostalni rad (15 minuta)

3. Proučavanje novog gradiva.

Nastavnik najavljuje temu časa i svrhu časa. (Slajd 1,2)

Učenici zapisuju datum i temu časa u svoje sveske.

Ažuriranje znanja.

Nastavnik postavlja pitanja razredu:

1. Koje vrste čestica poznajete? Da li joni, atomi i molekuli imaju naboj?
2. Koje vrste hemijskih veza poznajete?
3. Koja agregatna stanja supstanci poznajete?

Učitelj:„Svaka supstanca može biti gas, tečnost ili čvrsta supstanca. Na primjer, voda. U normalnim uslovima to je tečnost, ali može biti para i led. Ili kisik u normalnim uvjetima je plin; na temperaturi od -1940 C pretvara se u plavu tekućinu, a na temperaturi od -218,8 ° C stvrdnjava se u masu nalik snijegu koja se sastoji od plavih kristala. U ovoj lekciji ćemo se osvrnuti na čvrsto stanje tvari: amorfno i kristalno.” (Slajd 3)

Učitelj: amorfne supstance nemaju jasnu tačku topljenja - kada se zagreju, postepeno omekšaju i prelaze u tečno stanje. Amorfne supstance uključuju, na primjer, čokoladu, koja se topi i u rukama i u ustima; žvakaće gume, plastelin, vosak, plastika (prikazani su primjeri takvih tvari). (Slajd 7)

Kristalne supstance imaju jasnu tačku topljenja i, što je najvažnije, karakteriše pravilan raspored čestica na strogo određenim tačkama u prostoru. (Slajdovi 5,6) Kada se ove tačke povežu pravim linijama, formira se prostorni okvir koji se naziva kristalna rešetka. Tačke na kojima se nalaze kristalne čestice nazivaju se čvorovi rešetke.

Učenici zapisuju definiciju u svoje sveske: „Kristalna rešetka je skup tačaka u prostoru u kojima se nalaze čestice koje formiraju kristal. Tačke na kojima se nalaze kristalne čestice nazivaju se čvorovi rešetke.”

U zavisnosti od toga koje se vrste čestica nalaze na čvorovima ove rešetke, postoje 4 vrste rešetki. (Slajd 8) Ako u čvorovima kristalne rešetke postoje joni, onda se takva rešetka naziva jonskom.

Nastavnik postavlja učenicima pitanja:

– Kako će se zvati kristalne rešetke u čijim čvorovima se nalaze atomi i molekuli?

Ali postoje kristalne rešetke na čijim čvorovima se nalaze i atomi i ioni. Takve rešetke se nazivaju metalne rešetke.

Sada ćemo popuniti tabelu: "Kristalne rešetke, vrsta veze i svojstva supstanci." Dok popunjavamo tabelu, uspostavićemo odnos između tipa rešetke, vrste veze između čestica i fizičkih svojstava čvrstih tela.

Razmotrimo 1. tip kristalne rešetke, koji se zove jonska. (Slajd 9)

– Koja je hemijska veza u ovim supstancama?

Pogledajte ionsku kristalnu rešetku (prikazan je model takve rešetke). Njegovi čvorovi sadrže pozitivno i negativno nabijene ione. Na primjer, kristal natrijum hlorida se sastoji od pozitivnih iona natrijuma i negativnih iona klorida, formirajući rešetku u obliku kocke. Supstance s ionskom kristalnom rešetkom uključuju soli, okside i hidrokside tipičnih metala. Tvari s ionskom kristalnom rešetkom imaju visoku tvrdoću i čvrstoću, vatrostalne su i neisparljive.

Učitelj: Fizička svojstva supstanci sa atomskom kristalnom rešetkom su ista kao i supstanci sa ionskom kristalnom rešetkom, ali često u superlativnom stepenu - veoma čvrste, veoma izdržljive. Dijamant, koji ima atomsku kristalnu rešetku, je najteža supstanca od svih prirodnih supstanci. Služi kao standard tvrdoće, koji se po sistemu od 10 bodova ocjenjuje najvišom ocjenom 10. (Slajd 10). Za ovu vrstu kristalne rešetke sami ćete uneti potrebne podatke u tabelu radeći sami sa udžbenikom.

Učitelj: Razmotrimo 3. tip kristalne rešetke, koji se naziva metalnim. (Slajdovi 11,12) U čvorovima takve rešetke nalaze se atomi i ioni, između kojih se elektroni slobodno kreću, povezujući ih u jedinstvenu cjelinu.

Ova unutrašnja struktura metala određuje njihova karakteristična fizička svojstva.

Učitelj: Koja fizička svojstva metala znate? (savitljivost, plastičnost, električna i toplotna provodljivost, metalni sjaj).

Učitelj: U koje se grupe dijele sve tvari prema svojoj strukturi? (Slajd 12)

Razmotrimo vrstu kristalne rešetke koju posjeduju takve dobro poznate tvari kao što su voda, ugljični dioksid, kisik, dušik i druge. To se zove molekularno. (Slajd 14)

– Koje se čestice nalaze u čvorovima ove rešetke?

Hemijska veza u molekulima koji se nalaze na mjestima rešetke može biti ili polarna kovalentna ili nepolarna kovalentna. Unatoč činjenici da su atomi unutar molekula povezani vrlo jakim kovalentnim vezama, slabe intermolekularne sile privlačenja djeluju između samih molekula. Stoga tvari s molekularnom kristalnom rešetkom imaju nisku tvrdoću, niske točke topljenja i isparljive su. Kada se plinovite ili tekuće tvari pod posebnim uvjetima pretvaraju u čvrste tvari, tada razvijaju molekularnu kristalnu rešetku. Primjeri takvih tvari mogu biti čvrsta voda - led, čvrsti ugljični dioksid - suhi led. Ova rešetka sadrži naftalin, koji se koristi za zaštitu vunenih proizvoda od moljaca.

– Koja svojstva molekularne kristalne rešetke određuju upotrebu naftalena? (promenljivost). Kao što vidimo, ne samo čvrste tvari mogu imati molekularnu kristalnu rešetku. jednostavno supstance: plemeniti gasovi, H 2, O 2, N 2, I 2, O 3, beli fosfor P 4, ali i složeno: čvrsta voda, čvrsti vodonik hlorid i vodonik sulfid. Većina čvrstih organskih jedinjenja ima molekularne kristalne rešetke (naftalen, glukoza, šećer).

Mrežna mjesta sadrže nepolarne ili polarne molekule. Unatoč činjenici da su atomi unutar molekula povezani jakim kovalentnim vezama, slabe intermolekularne sile djeluju između samih molekula.

Zaključak: Supstance su krhke, imaju malu tvrdoću, nisku tačku topljenja i isparljive.

Pitanje: Koji se proces naziva sublimacija ili sublimacija?

Odgovor: Prijelaz tvari iz čvrstog agregatnog stanja direktno u plinovito stanje, zaobilazeći tekuće stanje, naziva se sublimacija ili sublimacija.

Demonstracija eksperimenta: sublimacija joda

Zatim učenici naizmjence imenuju podatke koje su zapisali u tabeli.

Kristalne rešetke, vrsta veze i svojstva supstanci.

Tip rešetke	Vrste čestica na mjestima rešetke	Vrsta komunikacije između čestica	Primjeri supstanci	Fizička svojstva tvari
Jonski	Joni	Jonska – jaka veza	Soli, halogenidi (IA, IIA), oksidi i hidroksidi tipičnih metala	Čvrsta, jaka, neisparljiva, krhka, vatrostalna, mnogo rastvorljiva u vodi, taline provode električnu struju
Nuklearni	Atomi	1. Kovalentna nepolarna – veza je vrlo jaka 2. Kovalentna polarna – veza je vrlo jaka	Jednostavne supstance A: dijamant (C), grafit (C), bor (B), silicijum (Si). Kompleksne supstance : aluminijum oksid (Al 2 O 3), silicijum oksid (IV) – SiO 2	Vrlo tvrda, vrlo vatrostalna, izdržljiva, neisparljiva, nerastvorljiva u vodi
Molekularno	Molekule	Između molekula postoje slabe sile intermolekularna privlačnost, ali unutar molekula postoji jaka kovalentna veza	Čvrste materije pod posebnim uslovima koje su gasovi ili tečnosti u normalnim uslovima (O 2, H 2, Cl 2, N 2, Br 2, H 2 O, CO 2, HCl); sumpor, bijeli fosfor, jod; organska materija	Krhki, isparljivi, topljivi, sposobni za sublimaciju, imaju nisku tvrdoću
Metal	Atom joni	Metal - različite čvrstoće	Metali i legure	Savitljiv, sjajan, duktilan, termički i električno provodljiv

Učitelj: Kakav zaključak možemo izvući iz rada obavljenog na stolu?

Zaključak 1: Fizička svojstva tvari zavise od tipa kristalne rešetke. Sastav supstance → Vrsta hemijske veze → Vrsta kristalne rešetke → Svojstva supstanci . (Slajd 18).

Pitanje: Koja vrsta kristalne rešetke od onih o kojima je bilo riječi gore se ne nalazi u jednostavnim tvarima?

odgovor: Jonske kristalne rešetke.

Pitanje: Koje su kristalne rešetke karakteristične za jednostavne supstance?

odgovor: Za jednostavne supstance - metale - metalna kristalna rešetka; za nemetale – atomske ili molekularne.

Rad sa periodnim sistemom D.I. Mendeljejev.

Pitanje: Gdje se nalaze metalni elementi u periodnom sistemu i zašto? Nemetalni elementi i zašto?

Odgovori : Ako nacrtate dijagonalu od bora do astatina, tada će u donjem lijevom kutu ove dijagonale biti metalni elementi, jer na poslednjem energetskom nivou sadrže od jednog do tri elektrona. To su elementi I A, II A, III A (osim bora), kao i kalaj i olovo, antimon i svi elementi sekundarnih podgrupa.

Nemetalni elementi se nalaze u gornjem desnom uglu ove dijagonale, jer na poslednjem energetskom nivou sadrže od četiri do osam elektrona. To su elementi IV A, V A, VI A, VII A, VIII A i bor.

Učitelj: Nađimo nemetalne elemente čije jednostavne supstance imaju atomsku kristalnu rešetku (Odgovor: C, B, Si) i molekularni ( Odgovor: N, S, O , halogeni i plemeniti gasovi )

Učitelju: Formulirajte zaključak o tome kako možete odrediti tip kristalne rešetke jednostavne tvari ovisno o položaju elemenata u periodnom sistemu D. I. Mendeljejeva.

odgovor: Za metalne elemente koji se nalaze u I A, II A, IIIA (osim bora), kao i kalaj i olovo, i sve elemente sekundarnih podgrupa u jednostavnoj supstanci, tip rešetke je metal.

Za nemetalne elemente IV A i bor u jednostavnoj supstanci, kristalna rešetka je atomska; a elementi V A, VI A, VII A, VIII A u jednostavnim supstancama imaju molekularnu kristalnu rešetku.

Nastavljamo sa radom sa popunjenom tabelom.

Učitelju: Pažljivo pogledajte tabelu. Koji obrazac se može uočiti?

Pažljivo slušamo odgovore učenika, a zatim zajedno sa razredom donosimo zaključak. Zaključak 2 (slajd 17)

4. Učvršćivanje materijala.

Test (samokontrola):

Tvari koje imaju molekularnu kristalnu rešetku, po pravilu:
a) Vatrostalna i dobro rastvorljiva u vodi
b) Taljivi i isparljivi
c) Čvrsta i električno provodljiva
d) Toplotno provodljiv i plastičan

Koncept "molekula" nije primjenjiv na strukturnu jedinicu tvari:
a) Voda
b) Kiseonik
c) Dijamant
d) Ozon

Atomska kristalna rešetka je karakteristična za:
a) Aluminijum i grafit
b) Sumpor i jod
c) Silicijum oksid i natrijum hlorid
d) Dijamant i bor

Ako je supstanca visoko rastvorljiva u vodi, ima visoku tačku topljenja i električno provodljiva, tada je njena kristalna rešetka:
a) Molekularno
b) Nuklearni
c) jonski
d) Metal

5. Refleksija.

6. Domaći.

Karakterizirajte svaki tip kristalne rešetke prema planu: Šta se nalazi u čvorovima kristalne rešetke, strukturna jedinica → Vrsta hemijske veze između čestica čvora → Interakcione sile između čestica kristala → Fizička svojstva zbog kristala rešetka → Agregatno stanje supstance u normalnim uslovima → Primeri.

Koristeći formule datih supstanci: SiC, CS 2, NaBr, C 2 H 2 - odredite vrstu kristalne rešetke (jonske, molekularne) svakog jedinjenja i na osnovu toga opišite očekivana fizička svojstva svakog od četiri supstance.